ARTHUR HOLLY COMPTON

Nobel Física-1927

        Compton, hijo de un pastor presbiteriano, se graduó en Wooster College (donde su padre era decano) en 1913 y obtuvo su doctorado en Princeton en 1916. Durante un año enseñó física en la Universidad de Minnesota; posteriormente trabajó durante dos años más como ingeniero para la Westinghouse Lamp Company en Pittsburg. En 1919 pasó un año en la Universidad de Cambridge, donde estudió bajo la supervisión de Rutherford. Cuando al año siguiente volvió a los Estados Unidos fue para convertirse en el jefe del departamento de física de la Universidad de Washington en St. Louis, Missouri. En 1923 se trasladó a la Universidad de Chicago.

         Compton llevó adelante las investigaciones de Barkla relacionadas con la dispersión de los rayos X por la materia. Barkla había sido capaz de indagar la naturaleza de la dispersión de los rayos X solo muy someramente gracias a la medida de su cantidad de absorción. Sin embargo, Compton tenía las técnicas de los Bragg a su disposición y, por tanto, estaba capacitado para medir con precisión las longitudes de onda de los rayos X que sufrían dispersión.

         Cuando llevo a cabo este trabajo, descubrió en 1923 que algunos de los rayos X habían aumentado su longitud de onda al sufrir la dispersión. (A este fenómeno se le dio el nombre de Efecto Compton en honor a su descubridor.) Algunos años más tarde Raman haría un descubrimiento similar en conexión con la luz visible.

         Compton fue capaz de explicar este último fenómeno estableciendo que un fotón chocaba con un electrón que a su vez tomaba parte de la energía del fotón, aumentando, en consecuencia, la longitud de onda del fotón. Esto hacia suponer que el fotón actuaba como una partícula y, por tanto, después de más de un siglo, la naturaleza corpuscular de la luz, como había postulado Newton, volvió a considerarse de nuevo. Sin embargo, la teoría corpuscular de la luz se hizo mucho más complicada, gracias a las teorías de Planck y Einstein y no destruía los fenómenos ondulatorios establecidos por los físicos del siglo diecinueve, tales como Young, Fresnel y Maxwell.

         El hecho verdaderamente importante era que Compton había puesto en evidencia la idea de que la radiación electromagnética tenía tanto naturaleza ondulatoria como corpuscular, de modo que el aspecto que se ponía de manifiesto en un momento dado dependía del examen al que se estuviera sometiendo a dicha radiación. Al mismo tiempo, De Broglie estaba demostrando que dicha teoría también era cierta al aplicarla a partículas corrientes tales como los electrones. Esta famosa dualidad impresionó a algunas personas, que la consideraron como una <paradoja> que implicaba que el Universo era demasiado misterioso para que la razón humana pudiera penetrar dentro de sus secretos. Para otras muchas, no veían paradoja y si cierto misterio por descubrir, la dualidad era un hecho, y aceptaron que tanto los fotones como los electrones tuvieran más de un aspecto.

         Por su descubrimiento del Efecto Compton , Compton recibió el premio Nobel de física en 1927, compartiéndolo con Wilson.

         Hacia el año 1930 Compton desvió su atención hacia los rayos cósmicos. Millikan, que era el hombre sobresaliente en aquel campo, creía que los rayos cósmicos tenían naturaleza electromagnética igual que los rayos gamma, pero que eran incluso más energéticos. Si esto era así, los rayos cósmicos no deberían sufrir el efecto del campo magnético terrestre y deberían incidir igualmente sobre todas las porciones de la superficie terrestre. Si, por otro lado, los rayos cósmicos eran partículas cargadas deberían sufrir la desviación producida por la acción del campo magnético terrestre y deberían detectarse en mayor cantidad en las regiones polares a medida que uno se acerca a los polos magnéticos, y en menor cantidad en las regiones tropicales.

         Compton se dedicó a viajar por el mundo para llevar a cabo su investigación realizando una serie de medidas exhaustivas que de mostraron que efectivamente existía un <efecto de latitud>. Por tanto, los rayos cósmicos eran afectados por el campo magnético y como consecuencia deberían consistir, por lo menos en parte, en partículas cargadas.

         A pesar de que Millikan permanecía adicto a la idea de que se trataba de una radiación electromagnética, las investigaciones que se llevaron a cabo posteriormente contribuyeron a reforzar de manera consistente la idea corpuscular hasta que llegó a no dudarse de ella.

         Compton esta relacionado a menudo con Millikan en cualquier tipo de discusión sobre la investigación de los rayos cósmicos, y lo mismo que este último, se le consideraba un científico con un fuerte fervor religioso.

         Durante la Segunda Guerra Mundial Compton fue uno de los científicos más sobresalientes del Proyecto Maniatan, que dio lugar al desarrollo de la bomba atómica y permaneció en muy buenas relaciones con los militares.

         Dirigió la investigación sobre los métodos de producción de plutonio y, en última instancia, aprobó el uso de la bomba atómica lanzada sobre el Japón. Después de la guerra volvió a la Universidad de Washington para ocupar el puesto de rector.