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Schola quantorum: progresso, racionalidade e inconsistência na antiga teoria atômica. Parte I: desenvolvimento histórico, 1913-1925/ Schola quantorum: progress, rationality and inconsistency in the old atomic theory. Part I: historical development, 1913-1925

Bezerra, Valter Alnis
2003-12-01

Resumo em português Neste artigo, o primeiro de uma série, traça-se um panorama histórico do desenvolvimento conceitual da antiga teoria atômica, no período que se estende desde o primeiro modelo de Bohr para a estrutura atômica, de 1913, até a proposta do princípio de exclusão, por Pauli, em 1925. Inicialmente apresentam-se argumentos no sentido de estabelecer a validade e a importância de se estudar um programa de pesquisa como o da antiga teoria atômica, e procura-se contextual (mais) izar aquele programa dentro do quadro da teoria quântica como um todo. Em seguida, são discutidos temas como: a estrutura dos espectros atômicos, o estatuto do princípio de correspondência, a condição geral de quantização de Sommerfeld em termos de integrais de fase, o modelo elíptico-relativístico do átomo, a teoria de Bohr-Kramers-Slater da radiação, a teoria de Kramers da dispersão, o conceito de spin, o problema da configuração eletrônica dos átomos, e a estrutura da tabela periódica, entre outros. Procura-se apresentar uma história que privilegie as inter-relações conceituais, e são feitas abundantes referências tanto às fontes primárias como à literatura secundária relevante. O panorama histórico assim elaborado servirá de base para um segundo artigo, a ser publicado proximamente, no qual será analisada criticamente a leitura feita por Imre Lakatos da antiga teoria atômica. Embora originalmente preparado com vistas a servir de referência para o artigo que se lhe seguirá, o presente texto pode também ser lido de forma autônoma, funcionando como uma breve introdução histórica (se bem que não exaustiva) a esse importante e fascinante período da física do século XX. Resumo em inglês In this paper, the first of a series, a historical overview of the conceptual development of the Old Atomic Theory is sketched, ranging from Bohr's first model for atomic structure, in 1913, to the proposal of the exclusion principle by Pauli, in 1925. Initially, arguments are given that aim to establish the validity and the relevance of a study of a research program such as the Old Atomic Theory, and an attempt is made to put that program in context within the framework (mais) of quantum theory in general. Next, one discusses topics such as: the structure of atomic spectra, the status of the correspondence principle, Sommerfeld's general quantum condition in terms of phase integrals, the elliptic-relativistic model of the atom, the Bohr-Kramers-Slater theory of radiation, Kramer's theory of dispersion, the concept of spin, the problem of the electronic configuration of atoms, and the structure of the periodic table, among others. An effort is made to present a history that highlights the inter-relations between concepts, and ample reference is made both to the primary sources and to the relevant secondary literature. The historical overview thus developed will serve as a basis for a second, forthcoming paper, in which Imre Lakatos' reading of the Old Atomic Theory will be critically analyzed. Although prepared originally with a view to serving as a reference for the ensuing paper, the present text can also be read in an autonomous way, functioning as a brief (and by no means exhaustive) historical introduction to this important and fascinating period of twentieth century physics.

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