Det mest umiddelbart genkendelige billede af et atom ligner et solsystem i miniformat med de koncentriske elektronbaner, der danner planeternes baner, og kernen i centrum som solen. I juli 1913 offentliggjorde den danske fysiker Niels Bohr den første af en serie på tre artikler, der introducerede denne model af atomet, som blev kendt som Bohr-atomet.

Bohr, der var en af kvanteteoriens pionerer, havde taget den atommodel, som fysikeren Ernest Rutherford havde præsenteret nogle få år tidligere, og givet den en kvantetwist.

Rutherford havde gjort den overraskende opdagelse, at det meste af atomet er tomt rum. Langt størstedelen af dets masse er placeret i en positivt ladet central kerne, som er 10.000 gange mindre end selve atomet. Den tætte kerne er omgivet af en sværm af bittesmå, negativt ladede elektroner.

Bohr, der arbejdede i en afgørende periode i 1912 i Rutherfords laboratorium i Manchester i Storbritannien, var bekymret over et par uoverensstemmelser i denne model. Ifølge reglerne i den klassiske fysik ville elektronerne til sidst sno sig ned i kernen, hvilket ville få atomet til at kollapse. Rutherfords model forklarede ikke atomernes stabilitet, så Bohr vendte sig til det spirende felt kvantefysikken, som beskæftiger sig med den mikroskopiske skala, for at finde svar.

Bohr foreslog, at elektronerne i stedet for at svirre tilfældigt rundt om kernen beboer baner, der befinder sig i en fast afstand fra kernen. I dette billede er hver bane forbundet med en bestemt energi, og elektronen kan skifte bane ved at afgive eller optage energi i diskrete bidder (kaldet kvanta). På denne måde var Bohr i stand til at forklare spektret af lys, der udsendes (eller absorberes) af brint, det enkleste af alle atomer.

Bohr offentliggjorde disse idéer i 1913 og udviklede i løbet af det næste årti teorien sammen med andre for at forsøge at forklare mere komplekse atomer. I 1922 blev han belønnet med Nobelprisen i fysik for sit arbejde.

Modellen var imidlertid misvisende på flere måder og i sidste ende dømt til at mislykkes. Kvantemekanikkens modne område afslørede, at det var umuligt at kende en elektrons position og hastighed på samme tid. Bohrs veldefinerede baner blev erstattet af sandsynligheds “skyer”, hvor en elektron sandsynligvis vil befinde sig.

Men modellen banede vejen for mange videnskabelige fremskridt. Alle eksperimenter, der undersøger atomstruktur – herunder nogle på CERN, som f.eks. eksperimenterne med antihydrogen og andre eksotiske atomer ved antiproton-deceleratoren og ved On-Line Isotope Mass Separator ( ISOLDE) – kan spores tilbage til den revolution i atomteorien, som Rutherford og Bohr indledte for et århundrede siden.

“Hele den atomare og subatomare fysik har bygget på arven fra disse fornemme herrer,” siger Peter Butler fra University of Liverpool, der arbejder på ISOLDE.