Niels Bohr
Niels Bohr
| Niels Bohr | |
|---|---|
 Bohr en 1922 | |
| Firma | |
 | |
Bohr desarrolló el modelo de átomo de Bohr, en el que propuso que los niveles de energía de los electrones son discretos y que los electrones giran en órbitas estables alrededor del núcleo atómico, pero pueden saltar de un nivel de energía (u órbita) a otro. Aunque el modelo de Bohr ha sido suplantado por otros modelos, sus principios subyacentes siguen siendo válidos. Él concibió el principio de la complementariedad: que los artículos podrían analizarse por separado en términos de propiedades contradictorias, como comportarse como una onda o una corriente de partículas. La noción de complementariedad dominaba el pensamiento de Bohr tanto en la ciencia como en la filosofía.
Bohr fundó el Instituto de Física Teórica en la Universidad de Copenhague, ahora conocido como el Instituto Niels Bohr, que se inauguró en 1920. Bohr fue mentor y colaboró con físicos como Hans Kramers, Oskar Klein, George de Hevesy y Werner Heisenberg. Predijo la existencia de un nuevo elemento similar al zirconio, que se llamó hafnio, después del nombre latino de Copenhague, donde se descubrió. Más tarde, el elemento bohrium fue nombrado después de él.
Durante la década de 1930, Bohr ayudó a los refugiados del nazismo. Después de que Dinamarca fue ocupada por los alemanes, tuvo una reunión famosa con Heisenberg, que se había convertido en el jefe del proyecto de armas nucleares alemanas. En septiembre de 1943, llegó a Bohr la noticia de que los alemanes lo iban a arrestar y huyó a Suecia. A partir de ahí, fue trasladado en avión a Gran Bretaña, donde se unió al proyecto de armas nucleares de British Tube Alloys, y formó parte de la misión británica al Proyecto Manhattan. Después de la guerra, Bohr pidió cooperación internacional en energía nuclear. Estuvo involucrado con el establecimiento de CERN y el Research Establishment Risø de la Comisión Danesa de Energía Atómica y se convirtió en el primer presidente del Instituto Nórdico de Física Teórica en 1957.
Primeros años
Bohr nació en Copenhague, Dinamarca, el 7 de octubre de 1885, el segundo de tres hijos de Christian Bohr, profesor de fisiología en la Universidad de Copenhague, y Ellen Adler Bohr, que provenía de una rica familia judía danesa prominente en la banca y el parlamento. círculos. Tenía una hermana mayor, Jenny, y un hermano menor, Harald. Jenny se convirtió en maestra, mientras que Harald se convirtió en matemática y futbolista olímpica que jugó para la selección nacional danesa en los Juegos Olímpicos de verano de 1908 en Londres. Bohr también fue un apasionado futbolista, y los dos hermanos jugaron varios partidos para el Akademisk Boldklub (Club Académico de Fútbol) con sede en Copenhague, con Bohr como portero.
Bohr fue educado en la Gammelholm Latin School, comenzando cuando tenía siete años. En 1903, Bohr se inscribió como estudiante en la Universidad de Copenhague. Su especialidad era la física, que estudió con el profesor Christian Christiansen, el único profesor de física de la universidad en ese momento. También estudió astronomía y matemáticas con el profesor Thorvald Thiele y filosofía con el profesor Harald Høffding, amigo de su padre.
En 1905, la Royal Danish Academy of Sciences and Letters patrocinó una medalla de oro para investigar un método de medición de la tensión superficial de los líquidos que Lord Rayleigh había propuesto en 1879. Esto implicaba medir la frecuencia de oscilación del radio de un chorro de agua. Bohr condujo una serie de experimentos usando el laboratorio de su padre en la universidad; la universidad en sí no tenía laboratorio de física. Para completar sus experimentos, tuvo que hacer su propio material de vidrio, creando tubos de ensayo con las secciones elípticas cruzadas requeridas. Él fue más allá de la tarea original, incorporando mejoras tanto en la teoría de Rayleigh como en su método, al tomar en cuenta la viscosidad del agua y al trabajar con amplitudes finitas en lugar de simplemente infinitesimales. Su ensayo, que presentó en el último minuto, ganó el premio. Más tarde presentó una versión mejorada del documento a la Royal Society en Londres para su publicación en Philosophical Transactions of the Royal Society .
Harald se convirtió en el primero de los dos hermanos de Bohr en obtener una maestría, que ganó para matemáticas en abril de 1909. Niels tardó otros nueve meses en obtener la suya. Los estudiantes tuvieron que presentar una tesis sobre un tema asignado por su supervisor. El supervisor de Bohr era Christiansen, y el tema que eligió fue la teoría electrónica de los metales.Posteriormente, Bohr elaboró su tesis de maestría en su tesis de Doctor of Philosophy (dr. Phil.), Mucho más extensa. Estudió la literatura sobre el tema, estableciendo un modelo postulado por Paul Drude y elaborado por Hendrik Lorentz, en el cual se considera que los electrones en un metal se comportan como un gas. Bohr extendió el modelo de Lorentz, pero aún no podía explicar fenómenos como el efecto Hall, y concluyó que la teoría de electrones no podía explicar completamente las propiedades magnéticas de los metales. La tesis fue aceptada en abril de 1911, y Bohr realizó su defensa formal el 13 de mayo. Harald había recibido su doctorado el año anterior. La tesis de Bohr fue pionera, pero atrajo poco interés fuera de Escandinavia porque estaba escrita en danés, un requisito de la Universidad de Copenhague en ese momento. En 1921, la física holandesa Hendrika Johanna van Leeuwen derivaría independientemente un teorema de la tesis de Bohr que hoy se conoce como el teorema de Bohr-van Leeuwen.
En 1910, Bohr conoció a Margrethe Nørlund, la hermana del matemático Niels Erik Nørlund. Bohr renunció a su membresía en la Iglesia de Dinamarca el 16 de abril de 1912, y él y Margrethe se casaron en una ceremonia civil en el ayuntamiento en Slagelse el 1 de agosto. Años más tarde, su hermano Harald igualmente dejó la iglesia antes de casarse.Bohr y Margrethe tuvieron seis hijos. El mayor, Christian, murió en un accidente de navegación en 1934, y otro, Harald, murió de meningitis infantil. Aage Bohr se convirtió en un físico exitoso, y en 1975 fue galardonado con el Premio Nobel de física, al igual que su padre. Hans Bohr se convirtió en médico; Erik Bohr, un ingeniero químico; y Ernest, un abogado. Al igual que su tío Harald, Ernest Bohr se convirtió en un atleta olímpico, jugando hockey de campo para Dinamarca en los Juegos Olímpicos de Verano de 1948 en Londres.
Física
Modelo de Bohr
En septiembre de 1911, Bohr, apoyado por una beca de la Fundación Carlsberg, viajó a Inglaterra. En ese momento, era donde se realizaba la mayor parte del trabajo teórico sobre la estructura de átomos y moléculas. Conoció a JJ Thomson del Cavendish Laboratory y Trinity College, Cambridge.Asistió a conferencias sobre electromagnetismo impartidas por James Jeans y Joseph Larmor, e hizo algunas investigaciones sobre los rayos catódicos, pero no logró impresionar a Thomson. Tuvo más éxito con físicos más jóvenes como el australiano William Lawrence Bragg y el neocelandés Ernest Rutherford, cuyo modelo del átomo Rutherford de 1911 había desafiado el modelo de budín de ciruelas de 1904 de Thomson. Bohr recibió una invitación de Rutherford para realizar un trabajo de postdoctorado en la Universidad Victoria de Manchester, donde Bohr conoció a George de Hevesy y Charles Galton Darwin (a quien Bohr se refirió como "el nieto del verdadero Darwin").
Bohr regresó a Dinamarca en julio de 1912 para su boda, y viajó por Inglaterra y Escocia en su luna de miel. A su regreso, se convirtió en un privatdocent en la Universidad de Copenhague, dando conferencias sobre termodinámica. Martin Knudsen puso el nombre de Bohr adelante para un docente , que fue aprobado en julio de 1913, y Bohr comenzó a enseñar a estudiantes de medicina.Sus tres artículos, que más tarde se hicieron famosos como "la trilogía", se publicaron en Philosophical Magazine en julio, septiembre y noviembre de ese año. Él adaptó la estructura nuclear de Rutherford a la teoría cuántica de Max Planck y así creó su modelo de átomo de Bohr.
Los modelos planetarios de átomos no eran nuevos, pero el tratamiento de Bohr sí lo era. Tomando el documento de 1912 de Darwin sobre el papel de los electrones en la interacción de partículas alfa con un núcleo como punto de partida, avanzó la teoría de los electrones que viajan en órbitas alrededor del núcleo del átomo, con las propiedades químicas de cada elemento determinadas en gran parte por la cantidad de electrones en las órbitas exteriores de sus átomos. Introdujo la idea de que un electrón podría caer desde una órbita de mayor energía a una más baja, en el proceso que emite un quantum de energía discreta. Esto se convirtió en una base para lo que ahora se conoce como la antigua teoría cuántica.
En 1885, Johann Balmer había creado su serie Balmer para describir las líneas espectrales visibles de un átomo de hidrógeno:
donde λ es la longitud de onda de la luz absorbida o emitida y R Hes la constante de Rydberg. La fórmula de Balmer fue corroborada por el descubrimiento de líneas espectrales adicionales, pero durante treinta años, nadie pudo explicar por qué funcionó. En el primer papel de su trilogía, Bohr pudo derivarlo de su modelo:
donde m e es la masa del electrón, e es su carga, h es la constante de Planck y Z es el número atómico del átomo (1 para el hidrógeno).
El primer obstáculo del modelo fue la serie Pickering, líneas que no se ajustaban a la fórmula de Balmer. Cuando desafió esto por Alfred Fowler, Bohr respondió que fueron causados por helio ionizado, átomos de helio con un solo electrón. Se encontró que el modelo de Bohr funcionaba para tales iones. A muchos físicos más antiguos, como Thomson, Rayleigh y Hendrik Lorentz, no les gustó la trilogía, pero la generación más joven, incluidos Rutherford, David Hilbert, Albert Einstein, Enrico Fermi, Max Born y Arnold Sommerfeld lo vieron como un gran avance. La aceptación de la trilogía se debió enteramente a su capacidad para explicar fenómenos que obstaculizaron otros modelos, y para predecir resultados que posteriormente se verificaron mediante experimentos. Hoy en día, el modelo del átomo de Bohr ha sido reemplazado, pero sigue siendo el modelo más conocido del átomo, ya que a menudo aparece en los textos de física y química de la escuela secundaria.
Bohr no disfrutó enseñando estudiantes de medicina. Decidió regresar a Manchester, donde Rutherford le había ofrecido un puesto de lector en lugar de Darwin, cuyo mandato había expirado.Bohr aceptó. Se tomó un permiso de ausencia de la Universidad de Copenhague, que comenzó tomando vacaciones en Tirol con su hermano Harald y su tía Hanna Adler. Allí, visitó la Universidad de Göttingen y la Universidad Ludwig Maximilian de Munich, donde conoció a Sommerfeld y realizó seminarios sobre la trilogía. La Primera Guerra Mundial estalló mientras estaban en el Tirol, lo que complicaba mucho el viaje de regreso a Dinamarca y el posterior viaje de Bohr con Margrethe a Inglaterra, adonde llegó en octubre de 1914. Se quedaron hasta julio de 1916, momento en el que había sido designado para el Cátedra de Física Teórica en la Universidad de Copenhague, un puesto creado especialmente para él. Su docenteship fue abolida al mismo tiempo, por lo que todavía tenía que enseñar física a los estudiantes de medicina. Los nuevos profesores fueron presentados formalmente al Rey Christian X, quien expresó su satisfacción por conocer a un famoso jugador de fútbol.
Instituto de Física
En abril de 1917, Bohr comenzó una campaña para establecer un Instituto de Física Teórica. Obtuvo el apoyo del gobierno danés y de la Fundación Carlsberg, y la industria y los donantes privados contribuyeron considerablemente, muchos de ellos judíos. La legislación que establece el Instituto se aprobó en noviembre de 1918. Ahora conocido como el Instituto Niels Bohr, se abrió el 3 de marzo de 1921, con Bohr como su director. Su familia se mudó a un departamento en el primer piso.El instituto de Bohr sirvió como punto focal para los investigadores en mecánica cuántica y temas relacionados en las décadas de 1920 y 1930, cuando la mayoría de los físicos teóricos más conocidos del mundo pasaban algún tiempo en su compañía. Las primeras llegadas incluyeron a Hans Kramers de los Países Bajos, Oskar Klein de Suecia, George de Hevesy de Hungría, Wojciech Rubinowicz de Polonia y Svein Rosseland de Noruega. Bohr fue ampliamente apreciado como su anfitrión agradable y eminente colega. Klein y Rosseland produjeron la primera publicación del Instituto incluso antes de que se abriera.
El modelo de Bohr funcionó bien para el hidrógeno, pero no pudo explicar elementos más complejos. En 1919, Bohr se alejaba de la idea de que los electrones orbitaban el núcleo y desarrollaban la heurística para describirlos. Los elementos de tierras raras planteaban un problema de clasificación particular para los químicos, porque eran químicamente similares. Un desarrollo importante se produjo en 1924 con el descubrimiento por parte de Wolfgang Pauli del principio de exclusión de Pauli, que colocó a los modelos de Bohr sobre una base teórica firme.Bohr pudo entonces declarar que el elemento 72 aún no descubierto no era un elemento de tierras raras, sino un elemento con propiedades químicas similares a las del zirconio. Fue inmediatamente cuestionado por el químico francés Georges Urbain, quien afirmó haber descubierto un elemento de tierra rara 72, al que llamó "celtium". En el Instituto de Copenhague, Dirk Coster y George de Hevesy asumieron el desafío de demostrar que Bohr tenía razón y que Urbain estaba equivocado.Comenzar con una idea clara de las propiedades químicas del elemento desconocido simplificó en gran medida el proceso de búsqueda. Revisaron muestras del Museo de Mineralogía de Copenhague en busca de un elemento parecido al zirconio y pronto lo encontraron. El elemento, que denominaron hafnio ( Hafnia es el nombre en latín de Copenhague) resultó ser más común que el oro.
En 1922, Bohr fue galardonado con el Premio Nobel de Física "por sus servicios en la investigación de la estructura de los átomos y de la radiación que emana de ellos". El premio, por lo tanto, reconoció tanto a la Trilogía como a su temprana labor principal en el emergente campo de la mecánica cuántica. Para su conferencia del Nobel, Bohr le dio a su audiencia un estudio exhaustivo de lo que entonces se sabía sobre la estructura del átomo, incluido el principio de correspondencia, que había formulado. Esto establece que el comportamiento de los sistemas descritos por la teoría cuántica reproduce la física clásica en el límite de los grandes números cuánticos.
El descubrimiento de la dispersión de Compton por Arthur Holly Compton en 1923 convenció a la mayoría de los físicos de que la luz estaba compuesta de fotones, y que la energía y el momento se conservaban en las colisiones entre los electrones y los fotones. En 1924, Bohr, Kramers y John C. Slater, un físico estadounidense que trabajaba en el Instituto de Copenhague, propusieron la teoría de Bohr-Kramers-Slater (BKS). Era más un programa que una teoría física completa, ya que las ideas que desarrolló no se resolvieron cuantitativamente. La teoría de BKS se convirtió en el intento final de comprender la interacción de la materia y la radiación electromagnética sobre la base de la antigua teoría cuántica, en la que los fenómenos cuánticos se trataban imponiendo restricciones cuánticas en una descripción de onda clásica del campo electromagnético.
Modelar el comportamiento atómico bajo radiación electromagnética incidente utilizando "osciladores virtuales" en las frecuencias de absorción y emisión, en lugar de las (diferentes) frecuencias aparentes de las órbitas de Bohr, llevó a Max Born, Werner Heisenberg y Kramers a explorar diferentes modelos matemáticos. Condujeron al desarrollo de la mecánica matricial, la primera forma de la mecánica cuántica moderna. La teoría BKS también generó una discusión y una renovada atención a las dificultades en los fundamentos de la antigua teoría cuántica. El elemento más provocativo de BKS, ese ímpetu y energía no necesariamente se conservaría en cada interacción, pero solo estadísticamente, pronto se demostró que estaba en conflicto con los experimentos realizados por Walther Bothe y Hans Geiger. A la luz de estos resultados, Bohr le informó a Darwin que "no hay nada más que hacer que dar a nuestros esfuerzos revolucionarios el funeral más honorable posible".
Mecánica cuántica
La introducción del trompo por George Uhlenbeck y Samuel Goudsmit en noviembre de 1925 fue un hito. El mes siguiente, Bohr viajó a Leiden para asistir a las celebraciones del 50 aniversario de Hendrick Lorentz recibiendo su doctorado. Cuando su tren se detuvo en Hamburgo, fue recibido por Wolfgang Pauli y Otto Stern, que le pidieron su opinión sobre la teoría del spin. Bohr señaló que le preocupaba la interacción entre los electrones y los campos magnéticos. Cuando llegó a Leiden, Paul Ehrenfest y Albert Einstein le informaron a Bohr que Einstein había resuelto este problema usando la relatividad. Bohr luego hizo que Uhlenbeck y Goudsmit incorporaran esto en su papel.Por lo tanto, cuando se encontró con Werner Heisenberg y Pascual Jordan en Göttingen en el camino de regreso, se había convertido, en sus propias palabras, "un profeta del evangelio de electrones magnéticos".
Heisenberg llegó por primera vez a Copenhague en 1924, luego regresó a Göttingen en junio de 1925, poco después desarrollando los fundamentos matemáticos de la mecánica cuántica. Cuando le mostró sus resultados a Max Born en Göttingen, Born se dio cuenta de que se podían expresar mejor usando matrices. Este trabajo atrajo la atención del físico británico Paul Dirac, que vino a Copenhague durante seis meses en septiembre de 1926. El físico austríaco Erwin Schrödinger también lo visitó en 1926. Su intento de explicar la física cuántica en términos clásicos utilizando la mecánica ondulatoria impresionó a Bohr, quien lo creyó contribuyó "tanto a la claridad matemática y la simplicidad que representa un avance gigantesco sobre todas las formas previas de la mecánica cuántica".
Cuando Kramers dejó el Instituto en 1926 para ocupar una cátedra como profesor de física teórica en la Universidad de Utrecht, Bohr hizo arreglos para que Heisenberg regresara y tomara el lugar de Kramers como lektor en la Universidad de Copenhague. Heisenberg trabajó en Copenhague como profesor universitario y asistente de Bohr de 1926 a 1927.
Bohr se convenció de que la luz se comportaba como ondas y partículas, y en 1927, los experimentos confirmaron la hipótesis de De Broglie de que la materia (como los electrones) también se comportaba como ondas. Él concibió el principio filosófico de la complementariedad: que los artículos podrían tener propiedades aparentemente mutuamente excluyentes, como ser una onda o una corriente de partículas, dependiendo del marco experimental. Sentía que los filósofos profesionales no lo entendían del todo.
En Copenhague, en 1927, Heisenberg desarrolló su principio de incertidumbre, que Bohr abrazó. En un documento que presentó en la Conferencia Volta en Como en septiembre de 1927, demostró que el principio de incertidumbre podría derivarse de argumentos clásicos, sin terminología cuántica o matrices. Einstein prefería el determinismo de la física clásica sobre la nueva física cuántica probabilística a la que él mismo había contribuido. Los temas filosóficos que surgieron de los aspectos novedosos de la mecánica cuántica se convirtieron en temas de discusión ampliamente celebrados. Einstein y Bohr tuvieron argumentos bondadosos sobre estos temas a lo largo de sus vidas.
En 1914, Carl Jacobsen, el heredero de las cervecerías Carlsberg, legó su mansión para ser utilizada de por vida por el danés que había hecho la mayor contribución a la ciencia, la literatura o las artes, como residencia honoraria (en danés: Æresbolig ). Harald Høffding había sido el primer ocupante, y tras su muerte en julio de 1931, la Real Academia Danesa de Ciencias y Letras le dio ocupación a Bohr. Él y su familia se mudaron allí en 1932. Fue elegido presidente de la Academia el 17 de marzo de 1939.
En 1929, el fenómeno de la desintegración beta incitó a Bohr a sugerir que se abandonara la ley de conservación de la energía, pero el hipotético neutrino de Enrico Fermi y el posterior descubrimiento del neutrón en 1932 proporcionaron otra explicación. Esto llevó a Bohr a crear una nueva teoría del núcleo compuesto en 1936, que explicaba cómo los neutrones podían ser capturados por el núcleo. En este modelo, el núcleo podría deformarse como una gota de líquido.Trabajó en esto con un nuevo colaborador, el físico danés Fritz Kalckar, que murió repentinamente en 1938.
El descubrimiento de la fisión nuclear por Otto Hahn en diciembre de 1938 (y su explicación teórica de Lise Meitner) despertó un gran interés entre los físicos. Bohr trajo las noticias a los Estados Unidos donde abrió la Quinta Conferencia de Washington sobre Física Teórica con Fermi el 26 de enero de 1939. Cuando Bohr le dijo a George Placzek que esto resolvía todos los misterios de los elementos transuránicos, Placzek le dijo que quedaba uno: la captura de neutrones las energías del uranio no coincidían con las de su descomposición. Bohr lo pensó unos minutos y luego anunció a Placzek, Léon Rosenfeld y John Wheeler que "lo he entendido todo". Basado en su modelo de gota líquida del núcleo, Bohr concluyó que era el isótopo uranio-235 y no el uranio-238 más abundante el principal responsable de la fisión con neutrones térmicos. En abril de 1940, John R. Dunning demostró que Bohr tenía razón. Mientras tanto, Bohr y Wheeler desarrollaron un tratamiento teórico que publicaron en un documento de septiembre de 1939 sobre "El mecanismo de la fisión nuclear".
Filosofía
Bohr leyó al filósofo existencialista danés cristiano del siglo XIX, Søren Kierkegaard. Richard Rhodes argumentó en The Making of the Atomic Bomb que Bohr fue influenciado por Kierkegaard a través de Høffding. En 1909, Bohr envió a su hermano Kierkegaard's Stages on Life's Way como un regalo de cumpleaños. En la carta adjunta, Bohr escribió: "Es lo único que tengo que enviar a casa, pero no creo que sea muy fácil encontrar algo mejor ... Incluso creo que es una de las cosas más deliciosas que alguna vez leí ". Bohr disfrutó del lenguaje y el estilo literario de Kierkegaard, pero mencionó que tenía algún desacuerdo con la filosofía de Kierkegaard. Algunos de los biógrafos de Bohr sugirieron que este desacuerdo provenía de la defensa de Kierkegaard del cristianismo, mientras que Bohr era ateo.
Ha habido cierta disputa sobre hasta qué punto Kierkegaard influyó en la filosofía y la ciencia de Bohr. David Favrholdt argumentó que Kierkegaard tenía una influencia mínima sobre el trabajo de Bohr, tomando la declaración de Bohr sobre su desacuerdo con Kierkegaard por su valor nominal, mientras que Jan Faye argumentó que uno puede estar en desacuerdo con el contenido de una teoría al aceptar sus premisas y estructura generales.
Nazismo y Segunda Guerra Mundial
El ascenso del nazismo en Alemania llevó a muchos estudiosos a huir de sus países, ya sea porque eran judíos o porque eran opositores políticos del régimen nazi. En 1933, la Fundación Rockefeller creó un fondo para ayudar a apoyar a los académicos de refugiados, y Bohr discutió este programa con el Presidente de la Fundación Rockefeller, Max Mason, en mayo de 1933 durante una visita a los Estados Unidos. Bohr ofreció a los refugiados empleos temporales en el Instituto, les brindó apoyo financiero, organizó el otorgamiento de becas de la Fundación Rockefeller y finalmente los encontró en instituciones de todo el mundo. Entre los que ayudó incluyeron a Guido Beck, Felix Bloch, James Franck, George de Hevesy, Otto Frisch, Hilde Levi, Lise Meitner, George Placzek, Eugene Rabinowitch, Stefan Rozental, Erich Ernst Schneider, Edward Teller, Arthur von Hippel y Victor Weisskopf.
En abril de 1940, a principios de la Segunda Guerra Mundial, la Alemania nazi invadió y ocupó Dinamarca. Para evitar que los alemanes descubrieran las medallas de oro del Nobel de Max von Laue y James Franck, Bohr hizo que De Hevesy los disolviera en aqua regia. De esta forma, se almacenaron en un estante en el Instituto hasta después de la guerra, cuando el oro se precipitó y las medallas volvieron a ser golpeadas por la Fundación Nobel. Bohr mantuvo funcionando al Instituto, pero todos los eruditos extranjeros se marcharon.
Encuentro con Heisenberg
Bohr era consciente de la posibilidad de usar uranio-235 para construir una bomba atómica, refiriéndose a ella en conferencias en Gran Bretaña y Dinamarca poco antes y después de que comenzara la guerra, pero no creía que fuera técnicamente posible extraer una cantidad suficiente de uranio-235. En septiembre de 1941, Heisenberg, que se había convertido en jefe del proyecto de energía nuclear alemán, visitó Bohr en Copenhague. Durante esta reunión, los dos hombres tomaron un momento privado afuera, el contenido del cual ha causado mucha especulación, ya que ambos dieron versiones diferentes.De acuerdo con Heisenberg, comenzó a abordar la energía nuclear, la moralidad y la guerra, a lo que Bohr parece haber reaccionado terminando la conversación bruscamente sin dar pistas sobre sus propias opiniones. Ivan Supek, uno de los estudiantes y amigos de Heisenberg, afirmó que el tema principal de la reunión era Carl Friedrich von Weizsäcker, que había propuesto tratar de persuadir a Bohr para mediar en la paz entre Gran Bretaña y Alemania.
En 1957, Heisenberg escribió a Robert Jungk, que estaba trabajando en el libro Brighter than a Thousand Suns: A Personal History of the Atomic Scientists . Heisenberg explicó que había visitado Copenhague para comunicarle a Bohr las opiniones de varios científicos alemanes, que la producción de un arma nuclear era posible con grandes esfuerzos, y esto generaba enormes responsabilidades para los científicos de ambos lados del mundo. Cuando Bohr vio la descripción de Jungk en la traducción danesa del libro, redactó (pero nunca envió) una carta a Heisenberg, afirmando que nunca entendió el propósito de la visita de Heisenberg, se sorprendió por la opinión de Heisenberg de que Alemania ganaría la guerra y que las armas atómicas podrían ser decisivas.
La obra teatral de Michael Frayn en 1998 explora lo que podría haber sucedido en la reunión de 1941 entre Heisenberg y Bohr. Una versión de la película de televisión de la BBC de la obra se proyectó por primera vez el 26 de septiembre de 2002, con Stephen Rea como Bohr y Daniel Craig como Heisenberg. La misma reunión había sido dramatizada anteriormente por la serie de documentales científicos Horizon de la BBC en 1992, con Anthony Bate como Bohr y Philip Anthony como Heisenberg. La reunión también se dramatiza en la miniserie noruega / danesa / británica The Heavy Water War .
Proyecto Manhattan
En septiembre de 1943, llegaron noticias a Bohr y a su hermano Harald de que los nazis consideraban que su familia era judía, ya que su madre era judía y que, por lo tanto, corría el peligro de ser arrestada. La resistencia danesa ayudó a Bohr y a su esposa a escapar por mar a Suecia el 29 de septiembre. Al día siguiente, Bohr persuadió al rey Gustavo V de Suecia para que hiciera pública la voluntad de Suecia de proporcionar asilo a los refugiados judíos. El 2 de octubre de 1943, la radio sueca transmitió que Suecia estaba lista para ofrecer asilo, y el rescate masivo de los judíos daneses por parte de sus compatriotas siguió rápidamente. Algunos historiadores afirman que las acciones de Bohr condujeron directamente al rescate masivo, mientras otros dicen que, aunque Bohr hizo todo lo que pudo por sus compatriotas, sus acciones no fueron una influencia decisiva en los eventos más amplios. Finalmente, más de 7.000 judíos daneses escaparon a Suecia. .
Cuando las noticias de la fuga de Bohr llegaron a Gran Bretaña, Lord Cherwell envió un telegrama a Bohr pidiéndole que fuera a Gran Bretaña. Bohr llegó a Escocia el 6 de octubre en un De Havilland Mosquito operado por British Overseas Airways Corporation (BOAC). Los Mosquitos eran aviones de bombardeo desarmados de alta velocidad que se habían convertido para transportar cargas pequeñas y valiosas o pasajeros importantes.Al volar a alta velocidad y gran altitud, podrían cruzar la Noruega ocupada por los alemanes y, sin embargo, evitar a los combatientes alemanes. Bohr, equipado con paracaídas, traje de vuelo y máscara de oxígeno, pasó el vuelo de tres horas acostado en un colchón en la bahía de bombas de la aeronave. Durante el vuelo, Bohr no usó su casco de vuelo ya que era demasiado pequeño, y en consecuencia no escuchó las instrucciones de intercomunicación del piloto para activar su suministro de oxígeno cuando el avión subió a gran altura para sobrevolar Noruega. Se desmayó por falta de oxígeno y solo revivió cuando el avión descendió a una altitud menor sobre el Mar del Norte. El hijo de Bohr, Aage, siguió a su padre a Gran Bretaña en otro vuelo una semana más tarde, y se convirtió en su asistente personal.
Bohr fue recibido calurosamente por James Chadwick y Sir John Anderson, pero por razones de seguridad, Bohr se mantuvo fuera de la vista. Le dieron un apartamento en St James's Palace y una oficina con el equipo de desarrollo de armas nucleares de British Tube Alloys. Bohr estaba asombrado por la cantidad de progreso que se había logrado. Chad logró que Bohr visitara los Estados Unidos como consultor de Tube Alloys, con Aage como su asistente. El 8 de diciembre de 1943, Bohr llegó a Washington, DC, donde se reunió con el director del Proyecto Manhattan, General de Brigada Leslie R. Groves, Jr. Visitó a Einstein y Pauli en el Instituto de Estudios Avanzados en Princeton, Nueva Jersey, y fue a Los Alamos en Nuevo México, donde se estaban diseñando las armas nucleares. Por razones de seguridad, se puso bajo el nombre de "Nicholas Baker" en los Estados Unidos, mientras que Aage se convirtió en "James Baker". En mayo de 1944, el diario de resistencia danés De frie Danske informó que habían aprendido que "el famoso hijo del profesor Niels Bohr de Dinamarca" en octubre del año anterior había huido de su país vía Suecia a Londres y desde allí viajaba a Moscú desde donde podía estar. asumido para apoyar el esfuerzo de guerra.
Bohr no permaneció en Los Alamos, pero pagó una serie de visitas prolongadas en el transcurso de los próximos dos años. Robert Oppenheimer le atribuye a Bohr el haber actuado "como una figura paterna científica para los hombres más jóvenes", sobre todo Richard Feynman.Se cita a Bohr diciendo: "No necesitaron mi ayuda para fabricar la bomba atómica". Oppenheimer le dio crédito a Bohr por una importante contribución al trabajo sobre los iniciadores de neutrones modulados. "Este dispositivo sigue siendo un rompecabezas obstinado", señaló Oppenheimer, "pero a principios de febrero de 1945 Niels Bohr aclaró lo que había que hacer".
Bohr reconoció pronto que las armas nucleares cambiarían las relaciones internacionales. En abril de 1944, recibió una carta de Peter Kapitza, escrita unos meses antes, cuando Bohr estaba en Suecia, invitándolo a venir a la Unión Soviética. La carta convenció a Bohr de que los soviéticos conocían el proyecto angloamericano y se esforzarían por ponerse al día. Envió a Kapitza una respuesta no comprometida, que mostró a las autoridades en Gran Bretaña antes de publicar. Bohr conoció a Churchill el 16 de mayo de 1944, pero descubrió que "no hablamos el mismo idioma".Churchill no estuvo de acuerdo con la idea de la apertura hacia los rusos hasta el punto de que escribió en una carta: "Me parece que Bohr debe ser confinado o al menos hecho para ver que está muy cerca del límite de los crímenes mortales".
Oppenheimer sugirió que Bohr visite al presidente Franklin D. Roosevelt para convencerlo de que el Proyecto Manhattan debería compartirse con los soviéticos con la esperanza de acelerar sus resultados. El amigo de Bohr, el juez de la Corte Suprema Felix Frankfurter, informó al presidente Roosevelt sobre las opiniones de Bohr, y tuvo lugar una reunión entre ellos el 26 de agosto de 1944. Roosevelt sugirió que Bohr regrese al Reino Unido para intentar obtener la aprobación británica.Cuando Churchill y Roosevelt se reunieron en Hyde Park el 19 de septiembre de 1944, rechazaron la idea de informar al mundo sobre el proyecto, y el recordatorio de su conversación contó con un jinete que "se deben hacer averiguaciones sobre las actividades del profesor Bohr y los pasos tomado para asegurar que él es responsable de ninguna fuga de información, particularmente a los rusos ".
En junio de 1950, Bohr dirigió una "Carta abierta" a las Naciones Unidas en la que pedía la cooperación internacional en materia de energía nuclear. En la década de 1950, después de la primera prueba de armas nucleares de la Unión Soviética, se creó la Agencia Internacional de Energía Atómica siguiendo las sugerencias de Bohr. En 1957 recibió el primer premio Atoms for Peace Award.
Años despues
Con la guerra ahora terminada, Bohr regresó a Copenhague el 25 de agosto de 1945, y fue reelegido presidente de la Real Academia Danesa de las Artes y las Ciencias el 21 de septiembre. En una reunión conmemorativa de la Academia el 17 de octubre de 1947 para el rey Christian X, que había muerto en abril, el nuevo rey, Federico IX, anunció que estaba confiriendo la Orden del Elefante a Bohr. Este premio normalmente solo se otorgaba a la realeza y los jefes de estado, pero el rey dijo que honraba no solo a Bohr personalmente, sino a la ciencia danesa. Bohr diseñó su propio escudo de armas que presentaba un taijitu (símbolo de yin y yang) y un lema en latín: contraria sunt complementa , "los opuestos son complementarios".
La Segunda Guerra Mundial demostró que la ciencia, y la física en particular, ahora requerían considerables recursos financieros y materiales. Para evitar una fuga de cerebros a los Estados Unidos, doce países europeos se unieron para crear el CERN, una organización de investigación similar a los laboratorios nacionales en los Estados Unidos, diseñada para emprender grandes proyectos científicos más allá de los recursos de cualquiera de ellos. Pronto surgieron preguntas sobre la mejor ubicación para las instalaciones. Bohr y Kramers consideraron que el Instituto en Copenhague sería el sitio ideal. Pierre Auger, que organizó las discusiones preliminares, no estuvo de acuerdo; sentía que tanto Bohr como su Instituto habían pasado su apogeo, y que la presencia de Bohr eclipsaría a los demás. Después de un largo debate, Bohr prometió su apoyo al CERN en febrero de 1952, y se eligió a Ginebra como el sitio en octubre. El CERN Theory Group tuvo su sede en Copenhague hasta que su nuevo alojamiento en Ginebra estuvo listo en 1957. Victor Weisskopf, que más tarde se convirtió en Director General del CERN, resumió el papel de Bohr, diciendo que "había otras personalidades que comenzaron y concibieron la idea de CERN. Sin embargo, el entusiasmo y las ideas de las otras personas no hubieran sido suficientes si un hombre de su estatura no lo hubiera apoyado ".
Mientras tanto, los países escandinavos formaron el Instituto Nórdico de Física Teórica en 1957, con Bohr como su presidente. También participó en la fundación del Research Establishment Risø de la Comisión Danesa de Energía Atómica, y fue su primer presidente en febrero de 1956.
Bohr murió de insuficiencia cardíaca en su casa de Carlsberg el 18 de noviembre de 1962. Fue incinerado, y sus cenizas fueron enterradas en la parcela familiar en el cementerio de Assistens en la sección de Nørrebro de Copenhague, junto con las de sus padres, su hermano Harald, y su hijo Christian. Años más tarde, las cenizas de su esposa también fueron enterradas allí. El 7 de octubre de 1965, en lo que habría sido su 80º cumpleaños, el Instituto de Física Teórica de la Universidad de Copenhague fue renombrado oficialmente a lo que se había llamado extraoficialmente durante muchos años: el Instituto Niels Bohr.
Reconocimientos
Bohr recibió numerosos honores y reconocimientos. Además del Premio Nobel, recibió la Medalla Hughes en 1921, la Medalla Matteucci en 1923, la Medalla Franklin en 1926, la Medalla Copley en 1938, la Orden del elefante en 1947, el Premio Átomos para la paz en 1957 y la Premio Sonning en 1961. Se convirtió en miembro extranjero de la Real Academia Holandesa de las Artes y las Ciencias en 1923 y de la Royal Society en 1926. El semicentenario del modelo Bohr fue conmemorado en Dinamarca el 21 de noviembre de 1963 con una estampilla que representa a Bohr, el hidrógeno átomo y la fórmula para la diferencia de dos niveles de energía de hidrógeno: . Varios otros países también han emitido sellos postales que representan a Bohr. En 1997, el Banco Nacional Danés comenzó a circular el billete de 500 coronas con el retrato de Bohr fumando una pipa. Un asteroide, 3948 Bohr, fue nombrado después de él, al igual que el cráter lunar de Bohr y el bohrium, el elemento químico con número atómico 107.
Contenidos Relacionados
Obtenido de: Niels_Bohr