++ BIOGRAFIA: Niels Bohr

La anécdota que se cuenta a continuación se atribuye a Niels Bohr, físico danés, premio Nobel de Física en 1922, más conocido por ser el primero en proponer el modelo de átomo con protones y neutrones y los electrones que lo rodeaban. Fue fundamentalmente un innovador de la teoría cuántica.

Hace algún tiempo recibí una llamada de un colega que me pidió si podría arbitrar en la calificación de una pregunta de examen. Iba dar un cero a un estudiante por su respuesta a una pregunta de física, mientras que el estudiante afirmaba que debería recibir la máxima nota y así se haría si el sistema no se hubiera organizado en contra de los estudiantes: El profesor y el estudiante acordaron acudir a un árbitro imparcial, y me eligieron a mi.Acudí al despacho de mi colega y leí la pregunta del examen: “Demuestra como se puede determinar la altura de un edificio alto con la ayuda de un barómetro”El estudiante había contestado: ” Lleva un barómetro a lo alto del edificio, átale una cuerda larga, haz que el barómetro baje hasta la calle. Mide la longitud de cuerda necesaria. La longitud de la cuerda es la altura del edificio”
Hice notar que el estudiante realmente tenía derecho a una buena nota ya que había contestado a la pregunta correctamente. Por otra parte, si se le asignaba una buena nota contribuiría a que recibiese una buena calificación en su curso de física. Se supone que una buena calificación certifica competencia en física, pero la respuesta dada no se correspondía con esto. Sugerí entonces que se le diera al estudiante otra oportunidad para contestar a la pregunta. No me sorprendió que mi colega estuviese de acuerdo, sin embargo si lo hizo el que el alumno también lo estuviera.
Le di al estudiante seis minutos para responder a la pregunta con la advertencia de que la respuesta debía mostrar su conocimiento de la física. Al cabo de cinco minutos, no había escrito nada. Le pregunte si se daba por vencido, pero me contesto que no. Tenía muchas respuestas al problema ; estaba buscando la mejor. Al minuto siguiente escribió corriendo su respuesta que decía lo siguiente:
“Lleva el barómetro a lo alto del edificio y asómate sobre el borde del tejado. Deja caer el barómetro, midiendo el tiempo de caída con un cronómetro. Luego usando la fórmula S=1/2 at2, calcula la altura del edificio.
En este momento le pregunte a mi colega si se daba por vencido. Estuvo de acuerdo y le dio al estudiante la máxima nota.
Al salir del despacho de mi colega recordé que el estudiante había dicho que tenía otras muchas respuestas al problema, así que le pregunte cuales eran. “Oh, si, ” dijo el estudiante. “Hay muchas maneras de determinar la altura de un edificio alto con un barómetro. Por ejemplo, coges el barómetro en un día soleado y mides la altura del barómetro, la longitud de su sombra, y la longitud de la sombra del edificio; luego usando una simple proporción, determinas la altura del edificio.”
“Excelente, ” le respondí. “¿Y las otras?”
“Si, ” dijo el estudiante. “Hay un método muy simple que le gustará. En este método se toma el barómetro y se comienza a subir las escaleras. A medida que se van subiendo las escaleras, se marca la longitud del barómetro a lo largo de la pared. Luego se cuenta el número de marcas y esto dará la altura del edificio en unidades barómetro. Un método muy directo.”
“Desde luego, si quiere un método más sofisticado, puede atar el barómetro al final de una cuerda, balancearlo como un péndulo; con él determina el valor de ‘g’ a nivel del suelo y en la parte superior del edificio. De la diferencia entre los dos valores de ‘g’ se puede calcular la altura del edificio.”
Finalmente, concluyó, “hay muchas otras formas de resolver el problema. Probablemente la mejor,” dijo, ” es llamar en la portería. Cuando abra el portero, le dices lo siguiente: “Sr. portero, aquí tengo un barómetro excelente. Se lo daré, si me dice la altura de este edificio.”
En este momento le pregunté al estudiante si conocía la respuesta convencional a la pregunta. Reconoció que si, dijo que estaba harto de que los profesores del instituto y de la facultad trataran de enseñarle como tenía que pensar, usando el “método científico,” y a explorar la lógica profunda de la materia de una manera pedante, como se hace a menudo en matemáticas, en lugar de enseñarle la estructura de la materia.

Fuente: Ojo científico

Grandes científicos: Niels Bohr

Escrito por Carlos Dan

Iniciamos con este artículo una columna semanal de biografías de científicos, en la que repasaremos brevemente la vida y logros académicos de científicos famosos que hicieron historia. En este caso, la columna de grandes científicos la iniciamos hablando de uno de los más destacados físicos de toda la historia, el danés Niels Bohr, quien realizó contribuciones notables para la comprensión delátomo y la mecánica cuántica.

Niels Bohr fue un hombre destacado en Física por sus descubrimientos, y se lo considera una de las figuras claves de la ciencia del siglo XX. Sin embargo, más allá de sus contribuciones a la física cuántica, este científico fue famoso por su posición debatida en el marco de la creación de la bomba atómica y posteriormente sobre el desarme nuclear.

Nació el 7 de octube de 1885 en Copenhagen, y murió el 18 de noviembre de 1962 a los 77 años de edad en la misma ciudad. Su institución de trabajo fue laUniversidad de Copenhagen, aunque también Bohr trabajó en la Universidades deCambridge y Manchester. Recibió un Premio Nobel en 1922 y una Medalla Franklinen 1929, en reconocimiento a sus aportes y contribuciones en la física.

Bohr en una de sus clases en Copenhaguen.

Siendo profesor de la Universidad de Copehagen, Bohr investigó la estructura del átomo y la radiación emanada por éstos. En 1913 Bohr había publicado su modelo atómico, en el que introdujo la teoría de las órbitas cuantificadas que supone que en la estructura atómica los electrones van creciendo en sus órbitas del interior al exterior. Esto implica que hay menos electrones próximos al átomo que en su periferia.

El modelo atómico de Bohr fue un punto clave en Física, pues básicamente es así como entendemos la estructura del átomo hoy, y en el video de a continuación podemos apreciar una explicación didáctica de él:

Famosa fotografía del debate de Einstein y Bohr.

También, posteriormente, concibió el principio de complementariedad, que postula que dos elementos pueden ser estudiados separadamente y analizados a pesar de tener propiedades contradictorias. Bohr llevó a un plano filosófico este principio, algo que lo hizo enfrentarse en un famoso debate con otro de los grandes científicos del siglo XX, Albert Einstein respecto a la validez de la Teoría de la Relatividad fundad por éste último

En este debate Einstein sostenía que el universo material era local y real, pues nada puede superar la velocidad de la luz y todo existe en un tiempo y espacio determinados. Por su parte Niels Bohr, basado en el principio de complementariedad, sostenía que lo que experimenta un electrón en un lugar del universo también lo experimenta otro electrón en una posición totalmente diferente, y ello puede ser comparado y analizado.

Heisenberg y Bohr, dos colegas en el mismo pie de genialidad.

Niels Bohr era judío, y fue perseguido por la policía alemana y debió exiliarse en Suecia para evitar ser arrestado. Creyendo que los alemanes estaban desarrollando armas atómicas, trabajó en Los Álamos, Nuevo México en elProyecto Manhattan, donde realizó contribuciones para que los estadounidenses desarrollaran la bomba atómica.

Sin embargo, luego de que la Segunda Guerra Mundial diera fin, se dedicó a militar en pos del desarme nuclear, y organizó en 1955 la primera Conferencia Átomos para la Paz en Ginebra, en muestra de su arrepentimiento porsu trabajo para los americanos.

Es fundador del CERN que hoy trabaja con el LHC, y además ha sido objeto de varios reconocimientos académicos. El famoso Instituto Niels Bohr lleva su nombre ne homenaje a su trabajo académico.

Fuente: Wikipedia

Niels Henrik David Bohr (*Copenhague, Dinamarca; 7 de octubre de 1885 – †Ibídem; 18 de noviembre de 1962) fue un físico danés que realizó importantes contribuciones para la comprensión de la estructura del átomo y la mecánica cuántica.
Nació en Copenhague, hijo de Christian Bohr, un devoto luterano catedrático de fisiología en la Universidad de la ciudad, y Ellen Adler, proveniente 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, completó sus estudios en Manchester a las órdenes de Ernest Rutherford.
En 1916, Bohr comenzó a ejercer de profesor en la Universidad de Copenhague, accediendo en 1920 a la dirección del recientemente creado Instituto de Física Teórica.
En 1943 Bohr escapó a Suecia para evitar su arresto, viajando posteriormente a Londres. Una vez a salvo, apoyó los intentos anglo-americanos para desarrollar armas atómicas, en la creencia errónea de que la bomba alemana era inminente, y trabajó en Los Álamos, Nuevo México (EE. UU.) en el Proyecto Manhattan.
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.

Investigaciones científicas

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.
Basándose en las teorías de Rutherford, publicó su modelo atómico 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.

Niels Bohr y Albert Einstein debatiendo la teoría cuántica en casa de Paul Ehrenfest en Leiden (diciembre de 1925).
Bohr, además concibió el principio de la complementariedad según el cual, los fenómenos pueden analizarse de forma separada cuando presentan propiedades contradictorias. Así por ejemplo, los físicos, basándose en este principio, concluyeron que la luz presentaba una dualidad onda-partícula mostrando propiedades mutuamente excluyentes según el caso.
Para este principio, Bohr encontró además aplicaciones filosóficas que le sirvieron de justificación. No obstante, la física de Bohr y Max Planck era denostada por Albert Einstein que prefería la claridad de la de formulación clásica.
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.

Exilio forzoso
Uno de los más famosos estudiantes de Bohr fue Werner Heisenberg, que se convirtió en líder del proyecto alemán de bomba atómica. Al comenzar la ocupación nazi de Dinamarca, Bohr, que había sido bautizado en la Iglesia Cristiana, permaneció allí a pesar de tener ascendencia judía.
En 1941 Bohr recibió la visita de Heisenberg en Copenhague, sin embargo no llegó a comprender su postura; Heisenberg y la mayoría de los físicos alemanes estaban a favor de impedir la producción de la bomba atómica para usos militares, aunque deseaban investigar las posibilidades de la tecnología nuclear.
La obra Copenhagen, escrita por Michael Frayn y representada durante un tiempo en Broadway, versaba sobre lo que pudo ocurrir en el encuentro que mantuvieron Bohr y Heisenberg en 1941. En 2002 apareció la versión cinematográfica del libro, dirigida por Howard Davies.
En septiembre de 1943, para evitar ser arrestado por la policía alemana, Bohr se vio obligado a marchar a Suecia, desde donde viajó al mes siguiente a Londres, para finalmente dirigirse a Estados Unidos en diciembre.

OTRAS BIOGRAFIAS