Niels Bohr, la teoría cuántica y la física atómica



Niels Bohr nació el 7 de octubre de 1885 en Copenhague (Dinamarca).

Su padre, Christian Bohr, era profesor de fisiología en la universidad de Copenhague y sus padres fomentaron el interés de su hijo por la ciencia desde temprana edad.

Bohr estudió física en la universidad de Copenhague, donde demostró ser un estudiante superdotado que llegó a ganar la medalla de oro de la Sociedad científica danesa por su estudio de la tensión superficial del agua en 1907.

Obtuvo el doctorado en 1911 con una tesis acerca de la teoría de los electrones en los metales.

En ese mismo año fue a la universidad de Cambridge, Inglaterra, para proseguir su investigación, bajo los auspicios del eminente físico inglés J.J. Thomson.

Sin embargo, pronto se trasladó a la universidad de Manchester para estudiar con el físico inglés de origen neozelandés Ernest Rutherford, que estaba investigando la estructura del átomo.

Niels Bohr
Niels Bohr

 

El modelo atómico de Bohr

Bohr tomó la teoría de Rutherford del átomo nuclear y la combinó con la teoría cuántica desarrollada por Albert Einstein y Max Planck.

Descubrió que los electrones dentro de un átomo sólo emitían o absorbían energía cuando se trasladaban de una órbita a otra.

Este hecho fue fundamental porque, hasta esa fecha, los científicos no podían entender cómo orbitaban los electrones alrededor del núcleo de un átomo sin emitir energía.

Bohr publicó sus descubrimientos en 1913 en un artículo titulado Sobre la constitución de los átomos y las moléculas: el modelo atómico de Bohr, que se centraba en la formación atómica del hidrógeno.

Posteriormente fue galardonado con el premio Nobel de física (en 1922) por ser pionero en esta área.

 

Instituto de física teórica Bohr

Después de varios años de impartir clases y de investigar en la universidad de Manchester, Bohr regresó a Dinamarca en 1916 para dar clases de física en la universidad de Copenhague. Cuatro años después, fue ascendido a director del recientemente creado Instituto de física teórica de Copenhague, puesto que ocuparía hasta su muerte. Bajo la dirección de Bohr, el Instituto atrajo a muchos físicos de relieve, como Wolfgang Pauli, Werner Heisenberg y Erwin Schrödinger.




Pronto se convirtió en el centro mundial del estudio de la teoría cuántica y fue el lugar en el que se desarrollaron nuevas teorías revolucionarias en física atómica, por ejemplo las teorías de mecánica cuántica y mecánica ondulatoria.

 

Bohr, la física nuclear y la bomba atómica

Al final de los años treinta Bohr cambió su interés por la física atómica por el de la física nuclear.

En 1939 construyó un importante corpus teórico de fisión nuclear (la división del núcleo del átomo en dos partes, acompañado de una gigantesca liberación de energía), concluyendo que la fisión era más probable con el raro isótopo de uranio-235 que con el de uranio-238.

Un año después los alemanes invadieron y ocuparon Dinamarca.

Bohr intentó que el trabajo en el Instituto continuara como antes, pero finalmente se vio forzado a abandonar Dinamarca.

La familia de Bohr tenía antepasados judíos y él mismo, miembro activo de la Resistencia, había sido amenazado por los nazis con el arresto inmediato. Él y su familia escaparon a Suecia en un barco de pesca, con la ayuda de la Resistencia.

Posteriormente se trasladaron a Los Alamos, Nuevo México, en Estados Unidos. Allí, Bohr se unió a un grupo internacional de científicos que trabajaban en el desarrollo de la bomba atómica y aplicó su conocimiento de la fisión nuclear a este proyecto.

Sin embargo, pronto le preocupó el poder destructivo de la bomba y, en 1944, se entrevistó con el presidente norteamericano Franklin D. Roosevelt (1882–1945) y con el primer ministro británico Winston Churchill (1874–1965), para expresarles sus temores.

Después de la guerra, intentó aplicar controles a las armas nucleares. Envió una carta abierta a las Naciones Unidas en 1950, resaltando la importancia del diálogo entre científicos y políticos de todo el mundo, lo que creía fundamental para el desarme mundial.

En 1955 organizó la primera Conferencia internacional para la utilización pacífica de la energía atómica, en Ginebra (Suiza). También ayudó a crear la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN). Recibió el primer premio estadounidense Átomos por la paz en 1957.

Niels Bohr murió el 18 de noviembre de 1962 en Copenhague.

Un año después, su hijo, Aage Bohr, fue director del Instituto de física teórica (que se convirtió en el Instituto Niels Bohr) y, en 1977, recibió el premio Nobel de física por su trabajo en la estructura del núcleo atómico.

 











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