Niels Bohr

Niels Bohr

Nace en Copenhague, Dinamarca, el 7 de octubre de 1885 y muere el 18 de noviembre de 1962. Fue un físico danés que realizó contribuciones fundamentales para la comprensión de la estructura del átomo y la mecánica cuántica.

Biografía

Nació en Copenhague, hijo de Christian Bohr, un devoto luterano y catedrático de Fisiología en la Universidad de la ciudad, y Ellen Adler, miembro de una adinerada familia judía de gran importancia en la banca danesa y en los «círculos del Parlamento». Tras doctorarse en la Universidad de Copenhague en 1911, e intentar la ampliación de estudios en el Cavendish Laboratory de Cambridge con el químico Joseph John Thomson, descubridor del electrón (el tema de la tesis doctoral de Bohr) y premio Nobel 1906, quien no mostró un gran interés en el joven Bohr, completó sus estudios en Mánchester, teniendo como maestro a Ernest Rutherford, con el que estableció una duradera relación científica y amistosa.

En 1916, Bohr comenzó a ejercer como profesor de Física Teórica en la Universidad de Copenhague, consiguiendo los fondos para crear el Instituto Nórdico de Física Teórica, que dirigió desde 1920 hasta su fallecimiento.

En 1943, con la 2ª Guerra Mundial en pleno apogeo, Bohr escapó a Suecia para evitar su arresto por parte de la policía alemana, viajando posteriormente a Londres. Una vez a salvo, apoyó los intentos angloamericanos para desarrollar armas atómicas, en la creencia de que la bomba alemana era inminente, y trabajó para ello en el Proyecto Manhattan de Los Álamos, Nuevo México (EE. UU.).

Después de la guerra, abogando por los usos pacíficos de la energía nuclear, retornó a Copenhague, ciudad en la que residió hasta su fallecimiento en 1962.

Su hermano menor, Harald Bohr (1887–1951), fue igualmente un reconocido matemático, además de futbolista olímpico. El hijo de Niels, Aage Niels Bohr (1922-2009) siguió sus pasos, se formó en el instituto que dirigía su padre, le sustituyó en la dirección (1963-1970), y obtuvo igualmente el premio Nobel de Física, en 1975.

Investigaciones científicas

Basándose en las teorías de Rutherford (átomo de Rutherford) publicó su modelo atómico (Modelo atómico de Bohr) en 1913, introduciendo la teoría de las órbitas cuantificadas, que en la teoría mecánica cuántica consiste en las características que, en torno al núcleo atómico, el número de electrones en cada órbita aumenta desde el interior hacia el exterior.

En su modelo, además, los electrones podían caer (pasar de una órbita a otra) desde un orbital exterior a otro interior, emitiendo un fotón de energía discreta, hecho sobre el que se sustenta la mecánica cuántica.

En 1922 recibió el Premio Nobel de Física por sus trabajos sobre la estructura atómica y la radiación. Numerosos físicos, basándose en este principio, concluyeron que la luz presentaba una dualidad onda-partícula mostrando propiedades mutuamente excluyentes según el caso.

En 1933 Bohr propuso la hipótesis de la gota líquida, teoría que permitía explicar las desintegraciones nucleares y en concreto la gran capacidad de fisión del isótopo de uranio 235.

Conferencia Solvay de 1927. Niels Bohr se encuentra situado en la segunda fila, el primero por la derecha. Entre los participantes destacan Auguste Piccard, Albert Einstein, Marie Curie, Erwin Schrödinger, Wolfgang Pauli, Werner Heisenberg, Paul Dirac, Louis de Broglie y Max Planck.

Debates con Einstein

Para este nuevo principio cuántico, Bohr encontró además aplicaciones filosóficas que le sirvieron de justificación. No obstante, el nuevo conceptualismo de la realidad de la física cuántica (Bohr, Max Born y otros) no era compartido por Albert Einstein, cuyo criterio estaba más próximo al racionalismo de la mecánica clásica, sin descartar los fenómenos físicos empíricos de cualquier naturaleza. Son célebres sus frases críticas dirigidas a la entonces «advenediza» mecánica cuántica:

«Dios no juega a los dados con el universo» (...) «a mí me gusta pensar que la luna aún sigue ahí aunque no la mire» (...) «ésta es una espeluznante acción a distancia» (...)

Einstein era reacio a las interpretaciones física, filosófica y teológica que Bohr hacía derivar de los principios de la nueva mecánica, y a ciertos aspectos inherentes a la mecánica cuántica, que evocan o sugieren que la materia ordenada se deriva de un estado previo subyacente en el cual la materia está en permanente desorden o regida por el azar (tesis que, por otro lado, ya propuso en su momento el filósofo presocrático Demócrito, precisamente el creador del término átomo), y que a esta escala sólo sigue leyes de probabilidad, lo que llevaría a pensar que todo el universo se fundamenta en el azar desde su nivel atómico o subatómico.

La segunda frase hace alusión al hecho de que el estado o comportamiento de la materia sea la consecuencia directa del mero hecho de observarla. Esto último dio lugar a la célebre paradoja del Gato de Schrödinger, según la cual el animal, introducido en una caja y cuya vida depende del movimiento de un quantum, estaría vivo y muerto al mismo tiempo, hasta que un observador abriera la caja, momento en el que se decide la suerte o el estado del felino.

La última, relacionada con la anterior, se refiere al fenómeno titulado «acción fantasmal a distancia», crítica que se hizo sobre la realidad del concepto del Entrelazamiento cuántico; para argumentar su discrepancia, propuso otro experimento lógico que podría titularse “los pares predeterminados de Einstein”, o «un par de guantes».

A todo esto se dice que Bohr respondía:

«Deja de decirle a Dios cómo debe construir el universo»

Los pares indeterminables de Bohr frente a los pares predeterminados de Einstein

Dos observadores (Bohr y Einstein) aceptan la proposición lógico-experimental de este último como analogía válida para dirimir sus diferentes criterios. Un ayudante (empaquetador) pasa a una estancia contigua, toma un par de guantes y los empaqueta por separado, uno en cada paquete, por lo que el empaquetador determina, y es el único que sabe con certeza qué guante pone en cada paquete. Seguidamente pasa a una segunda estancia contigua, y entrega ambos paquetes a otro ayudante, cuya tarea es enviar uno de ellos por correo al polo norte; este segundo ayudante, al igual que los observadores, también desconoce en qué paquete está cada guante, introduciendo su indeterminismo

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