Niels Bohr, contribuyó a la comprensión del átomo y la mecánica cuántica

David Bohr Niels Henrik

7 de octubre de 1885, Copenhague (Dinamarca) – 18 de noviembre de 1962, Copenhague (Dinamarca)

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 Física en la Universidad de Copenhague en 1911, intentó ampliar sus estudios en el Cavendish Lavoratory de Cambridge junto con Joseph J. Thomson, descubridor del electrón y ganador del Premio Nobel en 1906. Un tema de gran interés para Bohr ya que de eso versaba su tesis doctoral y que esperaba que se tradujese al inglés. Sin embargo Thomson no se mostró muy estusiasmado por el trabajo de Bohr, por lo que decidió marcharse a Mánchester y completar sus estudios teniendo como maestro a Ernest Rutherford, otro Premio Nobel experto en radiactividad y los modelos atómicos, con el que estableció una duradera relación científica y amistosa.

Rutherford había elaborado una teoría del átomo que era totalmente válida en un plano especulativo, pero que no podía sostenerse dentro de las leyes de la Física clásica. Borh, en un alarde de audacia que resultaba impredecible en su carácter tímido y retraído, se atrevió a soslayar estos problemas que obstaculizaban los progresos de Rutherford con una solución tan sencilla como arriesgada: afirmó, simplemente, que los movimientos que se daban dentro del átomo están gobernados por unas leyes ajenas a las de la Física tradicional.

Modelo atómico de Bohr

En 1913, Niels Bohr alcanzó celebridad mundial dentro del ámbito de la Física al publicar una serie de ensayos en los que revelaba su particular modelo de la estructura del átomo. Era una modificación del modelo atómico de Rutherford en la que el átomo es como “un sistema solar microscópico” en el que los electrones están en órbita alrededor del núcleo. Bohr supuso que los electrones se movían en órbitas circulares alrededor del núcleo.

Niels Bohr desarrolló su modelo de acuerdo a tres postulados fundamentales:

  1. Los electrones describen órbitas circulares en torno al núcleo del átomo sin irradiar energía.
  2. Las únicas órbitas permitidas para un electrón son aquellas para las cuales el momento angular del electrón sea un determinado múltiplo entero.
  3. El electrón solo emite o absorbe energía en los saltos de una órbita permitida a otra.

Tres años después, el científico danés regresó a su ciudad natal para ocupar una plaza de profesor de Física Teórica en la Universidad de Copenhague y consiguió los fondos para crear el Instituto Nórdico de Física Teórica que dirigió desde 1920 hasta su fallecimiento.

En muy poco tiempo, este Instituto se 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 del átomo.

En 1922, año en el que Bohr se consagró definitivamente como científico de renombre universal con la obtención del Premio Nobel «por su investigación acerca de la estructura de los átomos y la radiación que emana de ellos»., nació su hijo Aage Niels Bohr, que siguió los pasos de su padre y colaboró con él en varias investigaciones. Doctorado también en Física, fue, al igual que su padre, profesor universitario de dicha materia y director del Instituto Nórdico de Física Teórica, y recibió el Premio Nobel en 1975.

Inmerso en sus investigaciones sobre el 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 en torno a su figura la denominada «escuela de Copenhague de la Mecánica cuántica», cuyas teorías fueron rebatidas ferozmente por Albert Einstein. A pesar de estas diferencias, el padre de la teoría de la relatividad reconoció en el físico danés a «uno de los más grandes investigadores científicos de nuestro tiempo».

En la década de los años treinta, Niels Bohr pasó largas temporadas en los Estados Unidos, adonde llevó las primeras noticias sobre la fisión nuclear, descubierta en Berlín en 1938 por Otto Hahn y Fritz Strassmann. Durante cinco meses, trabajó con J. A. Wheeler en el Instituto de Estudios Avanzados de Princeton (Nueva Jersey), y anunció, junto con su colaborador, que el plutonio, al igual que el uranio, habría de ser fisionable.

En 1939, de regreso a Dinamarca, fue elegido presidente de la Real Academia Danesa de Ciencias. Volvió a instalarse en Copenhague, en donde continuó investigando e impartiendo clases hasta que, en 1943, a raíz de la ocupación alemana, tuvo que abandonar el país debido a sus orígenes judíos.

Su vida y la de 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 Estados Unidos y, bajo el pseudónimo de Nicholas Baker, empezó a colaborar activamente en el denominado «Proyecto Manhattan», desarrollado en el laboratorio de Los Álamos, en Nuevo México, cuyo resultado fue la fabricación de la primera bomba atómica.

Al término de la II Guerra Mundial, en 1945, regresó a Dinamarca y volvió a ponerse al frente del Instituto Nórdico de Física Teórica. A partir de entonces, consciente de 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 y benéficos.

Pionero en la organización de simposios y conferencias internacionales sobre el uso pacífico de la energía atómica, en 1951 publicó y divulgó por todo el mundo un manifiesto firmado por más de un centenar de científicos eminentes, en el que se afirmaba que los poderes públicos debían garantizar el empleo de la energía atómica para fines pacíficos. Por todo ello, en 1957, recibió el premio Átomos para la Paz, convocado por la Fundación Ford para favorecer las investigaciones científicas encaminadas a la mejora de la Humanidad.

Director, desde 1953, de la Organización Europea para Investigación Nuclear, Niels Henrik David Bohr falleció en Copenhague durante el otoño de 1962, a los setenta y 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 y conocimiento humano (1958).

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