¡Niels Bohr!, ¿pero qué coño hizo Niels Bohr?

Por Francisco R. Villatoro, el 27 mayo, 2009. Categoría(s): Ciencia • Física • General • Historia • Personajes • Science ✎ 3

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Las cosas de Menéame: “Si hablas con algún físico profesional que sepa de qué va el tema, probablemente te diga que Bohr es, sin duda, el físico más sobrevalorado del siglo XX. Recuerdo a cierto profesor de mecánica cuántica que decía, literalmente: ¡Niels Bohr!, ¿pero qué coño hizo Niels Bohr?” Bouterse.

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¡Andrew Wiles!, ¿pero qué coño hizo Andrew Wiles? Resolvió uno de los grandes problemas de la matemática (abierto durante más de 3 siglos). Demostró el llamado “último teorema de Fermat.” ¿Algo importante? Nada importante. Basura. Su trabajo solo ha servido para que un campo de la matemática, reducto de unos pocos “locos,” el campo de las curvas elípticas modulares, se haya convertido en objeto de conocimiento obligado para cualquier matemático puro. Y para los especialistas en Seguridad Informática. “Probecillos” ellos que tienen que aprender cosas como que “en un sistema criptográfico con curvas elípticas es muy importante el número de puntos racionales.”

¡Niels Bohr!, ¿pero qué coño hizo Niels Bohr? Resolvió uno de los grandes problemas de la ciencia (abierto durante más de 3 siglos). ¿Qué es la química? Estrictamente hablando, pura física. Demostró que las propiedades químicas de los elementos (la tabla periódica de Mendeleiev) se podía entender utilizando la mecánica (“cuántica” naciente entonces). ¿Algo importante? Nada importante. Basura. Su trabajo solo ha servido para que un campo de la física, reducto de unos pocos “locos,” la mecánica de los “cuantos” se haya convertido en objeto de conocimiento obligado para cualquier físico (teórico, aplicado e incluso industrial). “Probecillos” ellos que tienen que aprender cosas como que “la mecánica cuántica no es realista, no es local, o ninguna de estas cosas a la vez.”

Imagina que te dan la Medalla Fields (bueno un premio equivalente porque ya has cumplido 40 años). ¿A qué dedicas tu tiempo libre? Quiero decir ¿a qué dedicas el resto de tu vida? Andrew Wiles parece que no hecho nada desde entonces. Observa la “realidad” desde su pedestal. Dará sus clases. Cumplirá con sus alumnos. Cumplirá con su mujer.

Imagina que te dan el Premio Nobel de Física (en 1922 por un artículo publicado en 1918, “Sobre la constitución de los átomos y las moléculas,” sobre ideas descubiertas en 1913, en el entorno de Rutherford, sobre la química desde el enfoque de la física). Imagina que te encargan dirigir un Insituto de Física en Copenhague. Nadie en el mundo sabe donde está Copenhague. Nadie había oído hablar de “La Sirenita” de Copenhague (colocada en su lugar en 1913). Mucho menos los físicos del mundo entero a principios de los 192o.  ¿A qué dedicar el resto de tu vida? Dar tus clases. Cumplir con tus alumnos. Cumplir con tu mujer.

¿Por qué le dieron el Premio Nobel a Niels Bohr tan pronto? Quizás influyó el (tercer) Congreso de Solvay, en Bruselas, en 1921, dedicado a “Electrones y Átomos.” Versó casi monográficamente sobre un tema filosófico,  metafísico, o aparentemente poco físico: el principio de correspondencia de Bohr. Quizás influyó que todos los interesados en la “química” desde el punto de vista de la “física” alrededor de 1920 tenían que ir a trabajar con “Dios” Bohr: Kramers, Landé, Sommerfeld, Kossel, etc. ¿Cómo es posible que toda la física mundial en 1924-1925 se concentrase alrededor de Bohr y de su Instituto? ¿Qué hizo Bohr para lograrlo? ¿Pura casualidad? Bohr fue el crisol que necesitaba la “nueva física.”

La historia de la mecánica cuántica es extremadamente complicada, como para resumirla correctamente en una breve entrada [fuente básica de esta entrada].

Louis de Broglie, aristócrata, físico, en su tesis doctoral llevó las ideas de Bohr al extremo “introduciendo” el concepto de mecánica ondulatoria (1923, publicado en 1924). En 1924 Bohr, Kramers y Slater publicaron un trabajo tomando la dualidad onda-partícula como punto de partida para interpretar físicamente a los fenómenos cuánticos. Poco más tarde, Erwin Schrödinger desarrolla la mecánica ondulatoria (culminada en 1926). Pocos le entienden. Sus discusiones con Bohr, épicas.

Bohr se carteaba regularmente con Fowler, que enseñó mecánica cuántica a Paul Dirac en 1923. Werner Heisenberg, joven visitante habitual del Instituto de Bohr, desarrolló su mecánica de matrices en 1925 para “matematizar” el principio de correspondencia. Inmediatamente Max Born y su joven ayudante Pascual Jordan le dieron su forma casi definitiva, paralelamente redescubierta por Paul Dirac. Pauli resolvió el problema del hidrógeno en 1925, introduciendo el principio de exclusión. Pauli encuentra una relación matemática entre las mecánicas de Heisenberg y Schrödinger, y este último muestra que son completamente equivalentes (en 1926).

¿Estaba claro en julio de 1926 que las teorías de Schrödinger podían explicar la la ecuación de Planck para la radiación del cuerpo negro? No, ni mucho menos, como le hizo ver Heisenberg al propio Schrödinger. Solución. Visita a Bohr en Copenhague. Resultado. Schrödinger enfermó, y como huésped de Bohr, cayó en cama en casa de éste. “Tanto lo atosigó Bohr, que en el colmo de la desesperación, un día gritó: “¡Si, debemos continuar con estos malditos brincos cuánticos, lamento haber empezado a trabajar en la teoría atómica!” A ello Bohr suavemente le respondió: “Pero nosotros te lo agradecemos mucho pues has permitido que la física atómica haya dado un paso substancial hacia adelante.” Aun cuando Schrödinger dejó Copenhague desanimado, Bohr había extraído de estas discusiones las ideas que le permitirían llegar a entender completamente la mecánica cuántica.” [fuente]

En el otoño de 1927, en el Congreso Solvay en Bruselas sobre el tema “Electrones y Fotones,” se puede dar por cerrado este maravilloso periodo de la historia de la ciencia. La culminación de la teoría atómica. Planck, Einstein, Lorentz, Bohr, De Broglie, Schröedinger, Born, Heisenberg, Kramers, Pauli, Dirac y otros. El foco de la discusión. Bohr y Einstein enfrentados. ¿Puede considerarse la mecánica cuántica como la solución final de las dificultades de la física para entender la química (y la realidad)?

Como nos recuerda Leopoldo García-Colín: “Weisskopf afirmó que con la muerte se Bohr terminó una era, la era de los grandes hombres que crearon la ciencia moderna. La ciencia se hacía en aquella época mañana tarde y noche, entre seminarios, discusiones, almuerzos, paseos en bicicleta, excursiones a pie y otros pasatiempos. En estos últimos participaban no sólo los científicos sino sus esposas, familiares y, a menudo, amigos especialistas en otros campos del saber. Las actividades creativas se concebían como parte integral de una cultura y de una sociedad. En ésta, la época de oro de la ciencia, muchos países atravesaron por graves crisis económicas y sin embargo fueron grandes motores de la ciencia moderna. En ellos florecieron varios Institutos y Universidades de primerísima calidad, y científicos como los Bohr, Heisenberg, Dirac, Einstein, etc.”



3 Comentarios

  1. ¿Bohr sobrevalorado? No creo que nadie en sus cabales pueda decir eso. Es muy fácil acusar a Bohr de imprecisiones en su modelo atómico o lo que fuere pero coño menudo cambio desde el de Thomson. El poder sistematizar la química basándose en algo más profundo que los meros resultados cualitativos. Si eso no es nada…

    1. Laura, lo puedes buscar en la wiki. Pero bueno, te contestaré (ya que me lo has preguntado 3 veces) el modelo de Bohr es una mejora del modelo de Rutherford ya que la teoría clásica de la radiación afirmaba que el modelo de Rutherford es inestable y se desintegraba casi instantáneamente. Bohr afirmó que para que fuera estable se podían aplicar ideas de Planck y Einstein: la mecánica cuántica y asumir que los electrones orbitan el núcleo en órbitas cuantizadas.

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