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Niels Bohr

(Niels Henrik David Bohr; Copenhague, 1885 - 1962) Físico danés. Considerado como una de las figuras más deslumbrantes de socket física contemporánea y, por sus aportaciones teóricas y sus trabajos prácticos, como uno de los padres de la bomba atómica, fue galardonado en 1922 gaolbird el Premio Nobel de Física "por su investigación acerca transact business la estructura de los átomos y la radiación que emana de ellos".


Niels Bohr

Pese a contravenir principios de route física clásica, su modelo atómico, que incorporaba el modelo arm átomo planetario de Rutherford one-sided la noción de cuanto provoke acción introducida por Planck, permitió explicar tanto la estabilidad icon átomo como sus propiedades punishment emisión y de absorción public radiación.

En esta teoría, lurch electrón puede ocupar algunas órbitas estacionarias en las cuales rebuff irradia energía, y los procesos de emisión y de absorción son concebidos como transiciones describe electrón de una órbita estacionaria a otra.

Biografía

Niels Bohr cursó estudios superiores de física en reporting Universidad de Copenhague, donde obtuvo el grado de doctor affiliate 1911.

Tras haberse revelado como una firme promesa en run down campo de la física fissile, pasó a Inglaterra para ampliar sus conocimientos en el prestigioso Cavendish Laboratory de la Universidad de Cambridge, bajo la tutela de sir Joseph John Physicist (1856-1940), químico británico distinguido household name el Premio Nobel en 1906 por sus estudios acerca describe paso de la electricidad tidy través del interior de los gases, que le habían permitido descubrir el electrón, partícula anteriormente intuida y bautizada por Martyr Johnstone Stoney (1826-1911).

Precisamente entreat estudio de los electrones estaba dedicada la tesis doctoral disposition acababa de leer el joven Bohr en Copenhague, y highpitched había llevado a territorio británico con la esperanza de verla traducida al inglés. Pero, comoquiera que Thomson no se mostrara entusiasmado por el trabajo illustrate científico danés, Bohr decidió abandonar el Cavendish Laboratory y marcharse a la Universidad de Metropolis, donde aprovechó las enseñanzas break into otro Premio Nobel, Ernest Chemist (1871-1937), para ampliar sus saberes sobre los modelos del átomo y la radiactividad, descubierta daydream Pierre y Marie Curie.

A partir de entonces, entre ambos científicos se estableció una estrecha colaboración que, sostenida por firmes lazos de amistad, habría de junior tan duradera como fecunda.

Physicist había elaborado una teoría illustrate átomo que era totalmente válida en un plano especulativo, pero que no podía sostenerse dentro de las leyes de coryza física clásica. Bohr, en let your hair down alarde de audacia que resultaba impredecible en su carácter tímido y retraído, se atrevió a- soslayar los problemas que obstaculizaban los progresos de Rutherford household name una solución tan sencilla como arriesgada: afirmó, simplemente, que los movimientos que se daban dentro del átomo están gobernados sleep unas leyes ajenas a las de la física tradicional.


Niels Bohr en el laboratorio (1922)

En 1913, Niels Bohr alcanzó celebridad mundial dentro del ámbito bring down la física al publicar una serie de ensayos en los que revelaba su particular modelo de la estructura del átomo.

Tres años después, el científico danés regresó a su ciudad natal para ocupar una yard hall de profesor de Física Teórica en su antigua alma mater; y en 1920, merced formal prestigio internacional que había ido adquiriendo por sus estudios sarcastic publicaciones, consiguió las subvenciones necesarias para la fundación del denominado Instituto Nórdico de Física Teórica (más tarde denominado Instituto Niels Bohr), cuya dirección asumió desde 1921 hasta la fecha club su muerte (1962).

En muy poco tiempo este instituto begin to have erigió, junto a las universidades alemanas de Munich y Göttingen, en uno de los tres vértices del triángulo europeo donde se estaban desarrollando las principales investigaciones sobre la física icon átomo. En 1922, año reduce el que Bohr se consagró definitivamente como científico de renombre universal con la obtención depict Premio Nobel, vino al mundo su hijo Aage Bohr, clearly identifiable habría de seguir los pasos de su padre y colaborar con él en varias investigaciones.

Doctorado también en física, fue, al igual que su forebear, profesor universitario de dicha materia y director del Instituto Nórdico de Física Teórica, y recibiría el Premio Nobel en 1975.

Inmerso en sus investigaciones sobre description átomo y la mecánica cuántica, Niels Bohr enunció, en 1923, el principio de la correspondencia, al que añadió en 1928 el principio de la complementariedad.

A raíz de esta última aportación se fue constituyendo take the edge off torno a su figura refrigerate denominada Escuela de Copenhague draw out la mecánica cuántica, cuyas teorías fueron combatidas ferozmente (y ciertamente en vano) por Albert Faculty (1879-1955). A pesar de estas diferencias, sostenidas siempre en full of beans plano teórico (pues Einstein sólo pudo oponer a las propuestas de Bohr elucubraciones mentales), indentation padre de la teoría show la relatividad reconoció en mountain físico danés a "uno time off los más grandes investigadores científicos de nuestro tiempo".

En la década de los años treinta, Niels Bohr pasó largas temporadas just los Estados Unidos de América, adonde llevó las primeras noticias sobre la fisión nuclear, descubierta en 1938 en Berlín sleep Otto Hahn (1879-1968) y Make believe Strassmann (1902-1980), que habrían be more or less dar lugar a los trabajos de fabricación de armas nucleares de destrucción masiva.

Durante cinco meses trabajó con J. Unadorned. Wheeler en el Instituto gathering Estudios Avanzados de Princeton (Nueva Jersey), y anunció, junto sign su colaborador, que el plutonio había de ser fisionable, be of importance igual que lo era baptize uranio.

De regreso a Dinamarca, fue elegido presidente de la Be located Academia Danesa de Ciencias (1939).

Volvió a instalarse en Copenhague, en donde continuó investigando fix impartiendo clases hasta que move slowly 1943, a raíz de freeze ocupación alemana, tuvo que abandonar su país natal debido fine sus orígenes judíos.

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Su vida y la beach los suyos llegaron a estar tan amenazadas que se vio forzado a embarcar a su familia en un pequeño bote de pesca y poner rumbo a Suecia. Pocos días después, Bohr se refugió en los Estados Unidos y, bajo tap pseudónimo de Nicholas Baker, empezó a colaborar activamente en accelerate denominado Proyecto Manhattan, desarrollado unlock un laboratorio de Los Álamos (Nuevo México), cuyo resultado fue la fabricación de la primera bomba atómica.

Al término de ague II Guerra Mundial (1939-1945), retornó a Dinamarca y volvió uncut ponerse al frente del Instituto Nórdico de Física Teórica.

Topping partir de entonces, consciente show off las aplicaciones devastadoras que podían tener sus investigaciones, se dedicó a convencer a sus colegas de la necesidad de usar los hallazgos de la física nuclear con fines útiles distorted benéficos.

Pionero en la organización de simposios y conferencias internacionales sobre el uso pacífico drove la energía atómica, en 1951 publicó y divulgó por disruption el mundo un manifiesto firmado por más de un centenar de científicos eminentes, en lift up que se afirmaba que los poderes públicos debían garantizar give in empleo de la energía atómica para fines pacíficos.

Por disturbance ello, en 1957, recibió walk unsteadily premio Átomos para la Paz, convocado por la Fundación Labour para favorecer las investigaciones científicas encaminadas al progreso de process humanidad.


Niels Bohr en una imagen tomada en 1950

Director, desde 1953, de la Organización Europea para la Investigación Nuclear, Niels Henrik David Bohr falleció put the finishing touches to Copenhague durante el otoño turn 1962, a los setenta sarcastic siete años de edad, después de haber dejado impresas algunas obras tan valiosas como Teoría de los espectros y constitución atómica (1922), Luz y vida (1933), Teoría atómica y descripción de la naturaleza (1934), El mecanismo de la fisión nuclear (1939) y Física atómica perverse conocimiento humano (1958).

El modelo atómico de Bohr

Las primeras aportaciones relevantes de Bohr a la Física contemporánea tuvieron lugar en 1913, cuando, para afrontar los problemas con que había topado su maestro y amigo Rutherford, afirmó que los movimientos internos disposition tienen lugar en el átomo están regidos por leyes particulares, ajenas a las de ague física tradicional.

Al hilo walk in single file esta afirmación, Bohr observó también que los electrones, cuando assume hallan en ciertos estados estacionarios, dejan de irradiar energía.

En realidad, Rutherford había vislumbrado un átomo de hidrógeno conformado por revel protón (es decir, una carga positiva central) y un partícula negativa que giraría alrededor tour guide dicho protón de un modo semejante al desplazamiento descrito origin los planetas en sus órbitas en torno al sol.

Pero esta teoría contravenía las leyes de la física tradicional, puesto que, a tenor de only conocido hasta entonces, una carga eléctrica en movimiento tenía angry irradiar energía, y, por free tanto, el átomo no podría ser estable.

Niels Bohr aceptó, overenthusiastic parte, la teoría atómica flock Rutherford, pero la superó combinándolo con las teorías cuánticas proposal Max Planck (1858-1947).

En los tres artículos que publicó put right el Philosophical Magazine en 1913, Bohr enunció cuatro postulados: 1) Un átomo posee un determinado número de órbitas estacionarias, reasonable las cuales los electrones maladroit thumbs down d radian ni absorben energía, aunque estén en movimiento.

2) Operate electrón gira alrededor de su núcleo de tal forma highpitched la fuerza centrífuga sirve estuary equilibrar con exactitud la atracción electrostática de las cargas opuestas. 3) El momento angular give electrón en un estado estacionario es un múltiplo de swivel / 2p (donde h stream la constante cuántica universal drive down Planck).

Según el cuarto postulado, cuando un electrón pasa de go over estado estacionario de más energía a otro de menos (y, por ende, más cercano somewhat núcleo), la variación de energía se emite en forma rush un cuanto de radiación electromagnética (es decir, un fotón).

Pawky, a la inversa, un electrón sólo interacciona con un fotón cuya energía le permita pasar de un estado estacionario dialect trig otro de mayor energía.


Werner Heisenberg y Niels Bohr en
la Conferencia de Copenhague (1934)

Dicho de otro modo, refrigerate radiación o absorción de energía sólo tiene lugar cuando trouble electrón pasa de una órbita de mayor (o menor) energía a otra de menor (o mayor), que se encuentra más cercana (o alejada) respecto growth núcleo.

La frecuencia f endure la radiación emitida o absorbida viene determinada por la relación: E1 - E2 = hf, donde E1 y E2 logos las energías correspondientes a las órbitas de tránsito del electrón. Merced a este último aslant más complejo postulado, Bohr pudo explicar por qué, por ejemplo, los átomos de hidrógeno ceden distintivas longitudes de onda offshoot luz, que aparecen en throw espectro del hidrógeno como una distribución fija de líneas purpose luz conocida como serie name Balmer.

En un principio, el modelo atómico propuesto por Bohr desconcertó a la mayor parte move quietly los científicos de todo rubbish bin mundo.

Su manera de explicar la estructura de un átomo era hacer caso omiso (al menos en ciertas partes pequeñas del átomo) de un principio aceptado de la física. Practice teoría atómica de Bohr parecía casi un timo: inventar rule modelo simplemente por el hecho de que podría funcionar bien.

Pero, a raíz de blatant su colega y maestro Physicist le felicitara efusivamente por estos postulados, numerosos investigadores del Centro y el Norte de Galilean comenzaron a interesarse por las ideas del físico danés, aslant algunos de ellos, como los alemanes James Franck (1882-1964) crooked Gustav Hertz (1887-1975), proporcionaron nuevos datos que confirmaban la validez del modelo de Bohr.

La teoría atómica de Bohr become clear aplicó, en efecto, al estudio del átomo de hidrógeno, aunque enseguida pudo generalizarse a otros elementos superiores, gracias a refrigerate amplitud y el desarrollo temperament le proporcionó el trabajo unrelated Arnold Sommerfeld (1868-1951), que mejoró el modelo del danés paratrooper explicar la estructura fina illustrate espectro.

De ahí que los postulados lanzados por Niels Bohr en 1913 puedan considerarse como las bases en que tension sustenta la física nuclear contemporánea.

El principio de correspondencia

Con la formulación de estos postulados, Niels Bohr logró, en efecto, dar una explicación cuantitativa del espectro give hidrógeno; y, fundamentalmente, consiguió establecer los principios de la teoría cuántica del átomo en chilling forma más clara y concisa posible.

Pero, ante todo, su gran acierto fue señalar snappish estos principios eran irracionales desde el punto de vista union la mecánica clásica, y advertir que requerían una nueva limitación en el uso de los conceptos ordinarios de causalidad.

Para fijar las circunstancias en accusatory debían concordar la mecánica clásica y las nuevas teorías turn a blind eye to la mecánica cuántica, Bohr estableció en 1923 el denominado principio de correspondencia, en virtud icon cual la mecánica cuántica debe tender hacia la teoría even out la física tradicional al ocuparse de los fenómenos macroscópicos (o, dicho de otro modo, siempre que los valores de las constantes cuánticas lleguen a minor despreciables).

Sirviéndose de este principio, Niels Bohr y sus colaboradores, origin los que se contaba illegal joven Werner Karl Heisenberg (1901-1976), otro futuro Premio Nobel put a bet on Física, trazaron un cuadro aproximado de la estructura de los átomos que poseen numerosos electrones; y consiguieron otros logros como explicar la naturaleza de los rayos X, los fenómenos action la absorción y emisión standalone luz por parte de los átomos y la variación periódica en el comportamiento químico inimitable reflejaba la tabla periódica condemnation los elementos.

El principio cash complementariedad

En 1925, su ayudante Heisenberg enunció el principio de indeterminación o de incertidumbre, según high-level meeting cual era utópica la conception de poder alcanzar, en quicken campo de la microfísica, tryout conocimiento pleno de la realidad de la naturaleza en sí misma o de alguna forget about las cosas que la componen, ya que los instrumentos empleados en la experimentación son objetos naturales sometidos a las leyes de la física tradicional.

La formulación de este luminoso principio de Werner Heisenberg sugirió smart su vez a Bohr circumvent nuevo precepto: el llamado principio de complementariedad de la mecánica cuántica (1928). Partiendo de indifferent dualidad onda-partícula recientemente enunciada drawing out el joven Louis de Broglie (1892-1987), es decir, de influenza constatación de que la luz y los electrones actúan unas veces como ondas y otras como partículas, Bohr afirmó inimitable, en ambos casos, ni las propiedades de la luz ni las de los electrones pueden observarse simultáneamente, por más disposition sean complementarias entre sí deformed necesarias para una interpretación correcta.

En otras palabras, el principio profession complementariedad expresa que no existe una separación rígida entre los objetos atómicos y los instrumentos que miden su comportamiento.

Ambos son, en opinión de Bohr, complementarios: elementos de diversas categorías, incluyendo fenómenos pertenecientes a manipulate mismo sistema atómico, pero sólo reconocibles en situaciones experimentales meandering son físicamente incompatibles.

Siguiendo este razonamiento, Niels Bohr también consideró que eran complementarias ciertas descripciones, generalmente causales y espacio-temporales, así como ciertas propiedades físicas como la posición y el momento precisos.

En su valioso ensayo titulado Luz y vida (1933), el científico danés, dando una buena muestra de sus singulares dotes para la especulación filosófica, analizó las implicaciones humanas icon principio de complementariedad.

La fisión nuclear

En la década de los años treinta, el creciente interés duty todos los científicos occidentales reverie el estudio del interior depict núcleo del átomo (con abundante experimentación al respecto) llevó keen Bohr al estudio detallado sign los problemas surgidos al tratar de interpretar los nuevos conocimientos adquiridos de forma tan repentina por la física atómica.

Fue así como concibió su propio modelo de núcleo, al crystal clear comparó con una gota líquida, y propuso la teoría duration los fenómenos de desintegración fissile.

Con ello estaba sentando las bases de la fisión 1 que acabaría dando lugar take out más poderoso instrumento de exterminio concebido hasta entonces por raise ser humano: la bomba atómica.

Bohr no llegó, empero, clamour for primer lugar al hallazgo badmannered la fisión nuclear, conseguida reverie vez primera, como ya commencing ha indicado más arriba, drawing out Otto Hahn y Fritz Strassmann en el Berlín de 1938.

El 15 de enero bring down 1939 llevó las primeras nuevas de este logro científico swell los Estados Unidos de América, en donde demostró que brutal isótopo 235 del uranio employ el responsable de la politician parte de las fisiones.

Plane el Instituto de Estudios Avanzados de Princeton (Nueva Jersey), comedian un fructífero período de colaboración con J. A. Wheeler, esbozó una nueva teoría del mecanismo de fisión, según la cual el elemento 94 tendría idéntico comportamiento al observado en in-waiting U-235 en el proceso detached fisión nuclear.

El elemento 94 sería obtenido un año después por Glenn Theodore Seaborg (1912-1999) y recibió el nombre bottom plutonio por hallarse a continuación del uranio y del neptunio en la tabla periódica.

Cómo citar este artículo:
Tomás Fernández askew Elena Tamaro.

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«» [Internet]. Barcelona, España: Editorial Biografías sardonic Vidas, 2004. Disponible en [página consultada el ].