• La struttura degli atomi e l’ordinamento degli stati elettronici sono tradizionalmente descritti nella meccanica quantistica attraverso funzioni d’onda astratte e regole di riempimento empiriche.
• Sebbene questo formalismo riesca a prevedere con successo gli spettri atomici e il comportamento chimico, fornisce un’intuizione fisica limitata riguardo all’organizzazione spaziale di gusci, sottogusci e orbitali, nonché all’origine delle ben note anomalie di riempimento osservate negli elementi di transizione.
• In questo lavoro proponiamo una reinterpretazione geometrica della struttura atomica basata su un quadro vorticoso, nel quale gli elettroni sono descritti come eccitazioni vorticose localizzate immerse in un vuoto strutturato.
• I gusci atomici sono modellati come strutture vorticose concentriche, i sottogusci come strati vorticosi interni e gli orbitali come regioni stabili di localizzazione derivanti dalla topologia del vortice.
• All’interno di questo quadro, i numeri quantici principale, azimutale, magnetico e di spin acquisiscono un significato geometrico coerente senza modificare le loro definizioni standard della meccanica quantistica.
• Il modello riproduce naturalmente risultati fondamentali come la regola di capacità dei gusci N = 2n² e la molteplicità orbitale dei sottogusci 2ℓ + 1, fornendo al contempo una spiegazione fisica del principio di Aufbau, della regola n + ℓ (Madelung) e delle loro apparenti eccezioni.
• In particolare, le configurazioni di cromo e rame, così come la distinzione tra ordine di riempimento degli orbitali e ordine di ionizzazione nei metalli di transizione, emergono come conseguenze della sovrapposizione dei sottogusci, della scala radiale e della stabilità vorticosa.
• Recenti esperimenti ad alta risoluzione che mostrano regioni spazialmente estese di interazione atomo-luce sono coerenti con la plausibilità fisica di zone di interazione atomica strutturate.
• L’analisi mostra inoltre che le stesse leggi geometriche di conteggio che governano la capacità elettronica all’interno dei gusci atomici determinano anche la ricorrenza degli elementi lungo i periodi, indicando che la struttura atomica e la periodicità chimica derivano da un unico principio organizzatore.
• Nel loro insieme, questi risultati suggeriscono che la struttura atomica e la periodicità possano essere comprese come manifestazioni di un’organizzazione vorticosa gerarchica, offrendo un complemento fisicamente intuitivo alla descrizione quantomeccanica convenzionale
