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Hans Georg Dehmelt, su estudio de los componentes primarios de la materia permitieron el avance de la microfísica

Hans Georg Dehmelt9 de septiembre de 1922, Görlitz (Alemania) – 7 de marzo de 2017, Seattle (Estados Unidos)

Con 10 años inició sus estudios en una escuela de latín, el Gymnasium en Grauen Kloster, en Berlín (Alemania). En 1940 se graduó y se enroló voluntariamente en el ejército alemán.

En 1943, el ejército detecta su potencial como científico y le ordena entrar en la Universidad de Breslau (la actual ciudad polaca de Wroclaw) para estudiar Física. Sin embargo, durante al Batalla de las Ardenas fue hecho prisionero.

Tres años más tarde fue liberado de un campo de prisioneros estadounidenses y volvió a estudiar a la Universidad de Göttingen (Alemania), uno de los focos científicos más adelantados a su tiempo. Allí obtuvo el grado de doctor en 1950 y, en 1952, fue invitado para realizar una estancia postdoctoral en la Universidad de Duke (Estados Unidos) por lo que emigró.

Identificación de Hans Georg DehmeltSu destacada carrera le llevó a ser profesor en la Universidad de Washington en Seattle (Estados Unidos), primero como ayudante (1955-1958), asociado (1958-1961) y, finalmente, profesor titular de Física Teórica (1961-2002). Al año siguiente de haber obtenido este puesto que garantizaba su situación laboral, Dehmelt solicitó y obtuvo la nacionalidad estadounidense.

Sus investigaciones, centradas principalmente en el estudio de los componentes primarios de la materia y en los métodos de su aislamiento, permitieron el avance de la microfísica, como, por ejemplo, el incremento de precisión de las mediciones de las frecuencias atómicas y de las transacciones entre niveles de energía atómica.

En la década de 1950, Wolfgan Paul ideó la denominada “trampa de Penning”, un método experimental que permite aprisionar, durante largos periodos de tiempo, un pequeño número de electrones y otras partículas con carga mediante dos campos (uno estático, magnético y fuerte, y otro eléctrico y débil).

Dehmelt perfeccionó esta trampa hasta lograr, por primera vez en 1973, retener durante muchas horas un electrón aislado, lo que a su vez le permitió estudiarlo en profundidad y realizar medidas de gran precisión sobre sus propiedades. El gran avance radicaba en que, hasta entonces, todas las medidas clásicas procedían de datos obtenidos sobre millones de electrones a la vez, por lo que sólo se podía hablar de estimaciones obtenidas haciendo promedios.

Avanzando en sus investigaciones, en 1975, Dehmelt logró enfriar las partículas reduciendo su energía para medirlas con mayor precisión. Dichas medidas hacen referencia a frecuencias (saltos cuánticos), y al momento magnético del electrón, una medida de precisión transcendental para poner a prueba determinadas teorías sobre electrónica cuántica. De esta forma, en 1986 consiguió detectar un solo salto cuántico (es decir, una transición del nivel de excitación) en un ion de bario aislado en una trampa electromagnética.

Tres años después, Dehmelt concluyó que electrón y el positrón poseen exactamente el mismo momento magnético (con un error posible de una parte en un billón). Además, como resultado de sus trabajos de medición, estableció un valor más preciso para el radio del electrón en 10-22 metros, es decir, 1.000 veces menos que el límite superior calculado anteriormente por medio de los aceleradores de partículas.

Hans Georg Dehemelt_Nobel y firmaEn 1989, recibió el Premio Nobel de Física, que compartió con los estadounidenses Norman Foster Ramsey y Wolfgang Paul por la suma de sus aportaciones a la microfísica moderna.