WALTHER WILHELM GEORG BOTHE

Nobel Física-1954

         Bothe estudió en la Universidad de Berlín, siendo alumno de Planck. Después de su graduación fue profesor de dicha universidad y posteriormente en Giessen y Heidelberg. En 1934 fue nombrado director del Instituto de Investigación Médica Max Planck.

         En 1929 inventó un método de estudiar los rayos cósmicos mediante la colocación de dos contadores Geiger, uno encima del otro y mediante la producción de un circuito que registraría un suceso solo si ambos contadores lo registraban simultáneamente. Este fenómeno ocurría únicamente si una partícula de un rayo cósmico, que incidiera de abajo arriba, chocara verticalmente a través de ambos contadores. Otras partículas llegarían de otras direcciones y pasarían a través de uno de los contadores, pero no del otro, o bien incluso llegando en la dirección correcta serían lo suficientemente poco energéticas como para atravesar ambos contadores.

         Dicho <registro de coincidencia> resultó ser muy útil para la medida de pequeños intervalos de tiempo. Dichos intervalos, de una billonésima parte de segundo e incluso menores, eran, sin embargo, todavía demasiado largos y permitían que ocurrieran demasiadas cosas a escala subatómica sin ser detectadas.

         Por el descubrimiento de este método del registro de coincidencia y por las investigaciones llevadas a cabo en consecuencia, Bothe recibió y compartió junto con Born, el premio Nobel de física de 1954.

         Incluso un científico con éxito no siempre acierta. En 1930 Bothe puntualizó que el berilio expuesto al bombardeo con partículas alfa emitía extrañas radiaciones. Sin embargo, no interpretó adecuadamente el significado de sus resultados, igual que tampoco lo hicieron los Joliot-Curie, que repitieron el experimento. Fue Chadwick el que tuvo el honor de descubrir el neutrón.

         En 1944 Bothe construyó el primer ciclotrón en Alemania, instrumento inventado por Lawrence una década antes.

SAMUEL PIERPONT LANGLEY

        Langley fue ingeniero y arquitecto e hizo muchos de sus estudios solo, pero a pesar de eso fue lo bastante competente en astronomía para ser ayudante en la Universidad de Harvard, y más tarde profesor de esa materia en diversos centros. En 1881 inventó el bolómetro, instrumento para determinar con exactitud cantidades pequeñísimas de calor, por la medida de la corriente eléctrica que origina ese calor en un alambre de platino ennegrecido. Usó el instrumento para hacer medidas muy cuidadosas de las radiaciones solares en el espectro visible y en el infrarrojo durante una expedición al monte Whitney, en California.

         En 1887, nombraron a Langley, secretario de la Institución Smithsonian y desde entonces experimentó la angustia de contemplar, uno tras otro, sus fracasos en la invención de un aeroplano (al igual que les ocurrió a Fitch con el barco a vapor y a Trevithick con la locomotora).

         Langley utilizó principios aerodinámicos, en donde señaló como el aire podía soportar un peso con alas finas y de determinadas formas. Su trabajo era bueno, pero en la práctica, por los materiales utilizados o por los motores, sus diseños no llegaron a tener ningún éxito, no levantaron el vuelo. Gastó 50.000 dólares (del gobierno) entre 1897 y 1903 en tres ensayos, y no pudo conseguir más. Después del último fracaso, el New York Times publicó un artículo muy severo castigando lo que consideraba un disparatado derroche de los fondos públicos por parte de Langley en una ilusión inútil y vanidosa. Predijeron que el hombre, o cualquier maquina fabricada por él, no podría volar hasta transcurridos al menos mil años.

         Nueve días después de la publicación del artículo, los mil años se esfumaron de pronto y los hermanos Wright siguiendo las huellas de Lilienthal realizaron el primer vuelo con éxito de un aeroplano.

RICHARD ADOLF ZSIGMONDY

Nobel Química-1925

         Zsigmondy era hijo de un médico, hizo su doctorado en química orgánica en la Universidad de Munich en 1890. En los años posteriores a su doctorado, cuando trabajaba con Kundt se interesó en los colores que producían las soluciones de oro al aplicarlas en porcelanas. Por esto se interesó en la química coloidal, ciencia que había fundado Graham una antes.

         Desde 1897 a 1900 estuvo empleado en una vidriera de Jena, en donde se interesó particularmente en el oro coloidal (oro que se escinde en partículas tan finas que no se sedimentan, sino que quedan en suspensión en el agua o en otro disolvente, y forman líquidos de un rojo intenso o púrpura). Fabricó varios tipos de vasos de colores y una variedad blanca que se llamó vidrio lechoso, que se hizo muy popular.

         El inconveniente de la química coloidal es que sus partículas son tan pequeñas que no se pueden ver con un microscopio ordinario. Mejorar el modelo era inútil, ya que el impedimento residía en la propia naturaleza de la luz. Objetos más pequeños que las longitudes de onda de la luz visible (en donde están incluidas las partículas coloidales) no pueden distinguirse, por muy perfectas que sean las lentes del microscopio.

         Pero estas partículas son lo suficientemente grandes para producir el efecto Tyndall, es decir, dispersan la luz. Se le ocurrió a Zsigmondy que se podría sacar ventaja a esto. Si se hacía pasar la luz a través de una solución coloidal y si se colocaba un microscopio bajo un ángulo conveniente al rayo de luz, solo la luz dispersa podría entrar en el microscopio. Aunque las partículas coloidales no se pudieran ver con detalle, al menos se distinguían como puntos de luz, que podrían contarse y estudiar su movimiento, por el cual se podría deducir el tamaño y algo de su forma.

         En esa época la mayor parte de los químicos no estaban de acuerdo con la teoría de Zsigmondy acerca de la estructura coloidal. Este creía que un ultramicroscopio probaría su punto de vista, por eso en 1900 dejó su puesto en la cristalería y se unió a un físico para fabricar ese aparato. En 1902 lo habían terminado, y al probarlo con unas soluciones coloidales de oro se probó inmediatamente que el equivocado era él. Había demostrado categóricamente que las ideas y teorías de sus adversarios eran las que estaban en lo cierto.

         En 1908 le nombraron profesor de la Universidad de Gotinga, en donde formó un centro excelente de investigación coloidal.

         En reconocimiento de su inmensa labor en el campo coloidal, Zsigmondy recibió el premio Nobel de química en 1925.

         El ultramicroscopio de Zsigmondy tuvo gran importancia durante unos cuantos años, pero en muchos campos en los cuales se requería un aumento considerable hubo un predilección hacia el microscopio electrónico inventado por Zworykin una generación más tarde.

MAX BORN

Nobel Física-1954

        Born, al igual que Schrödinger y Dirac, dedicó su obra principal a forjar las bases matemáticas de la mecánica cuántica.

         Born dio una interpretación probabilista al electrón-onda: el aumento y la disminución de las ondas se podía tomar de modo que indicaran el aumento y disminución de la probabilidad de que el electrón se comportara como si existiera en puntos específicos del paquete de ondas.

Solvay 1927

Al igual que Schrödinger, Born se marchó de Alemania en cuanto Hitler subió al poder, yéndose a Cambridge (Inglaterra) en 1933. Allí fue profesor de física matemática en la Universidad de Edimburgo en 1936, convirtiéndose en ciudadano británico en 1939.

Después de su retiro en 1953 volvió a Alemania y en 1954 fue recompensado con el premio Nobel de física por sus trabajos sobre mecánica cuántica, compartiéndolo con Bothe.

Enlace a la conferencia del Nobel

The Statistical Interpretations of Quantum Mechanics

En el caso de Born, al igual que Bohr, quedará para la historia su amistad, discusiones y correo con el “gran genio” que no aceptaba las “explicaciones y consecuencias cuánticas”, con Albert Einstein.

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SIMON NEWCOMB

       Newcomb fue a los Estados Unidos en 1853 y se graduó en la Universidad de Harvard en 1858. Se incorporó a la marina y fue profesor de matemáticas en 1861 en el Observatorio Naval. Llegó a alcanzar el grado de contralmirante.

         En 1860 hizo su primera contribución en astronomía con un escrito que atacaba la hipótesis de que la materia de la zona de asteroides procedía de la descomposición de un planeta que alguna vez hubiera girado en una órbita entre las de Marte y Júpiter, como había mantenido Olbers hacía ya más de medio siglo (sin embargo, la astronomía moderna concuerda más con las ideas de Olbers que con las de Newcomb).

         Durante la mayor parte de su vida profesional, Newcomb, especializado en matemáticas, se ocupó en una tarea inmensa, la de hacer cuadros sinópticos del movimiento de la Luna y de los planetas. Mejoró los datos de Leverrier y todas las listas anteriores. Completó este trabajo en 1899.

         También trabajo con Michelson en la determinación de la velocidad de la luz.

         Newcomb fue un escritor muy conocido y popular en astronomía y otras materias. Hacia final de siglo escribió numerosos artículos en los que mantenía con mucha vehemencia que la esperanza de que unas máquinas más pesadas que el aire volaran era una cuestión disparatada y cualquier trabajo relacionado con ello era inútil. Este punto de vista parece que estaba basado en los fracasos de Langley. Sus argumentos se debilitaron pero no desaparecieron con los vuelos de los hermanos Wright. Newcomb no vivió lo suficiente para ver el auge que adquirió la aviación durante la Primera Guerra Mundial.

         En 1935, se colocó una efigie de Newcomb en la Galería de la Fama de los grandes hombres americanos.

FRITZ ZERNICKE

Nobel Física-1953

         Zernicke obtuvo su grado de doctor en la Universidad de Amsterdam en 1915.

         Su mayor contribución fue el desarrollo, en 1934, del “microscopio de contraste de fases”. Este microscopio altera levemente la fase de la luz difractada en comparación con la de la luz directa, de manera que los organismos celulares aparecen coloreados, incluso aunque en el microscopio ordinario sean incoloros.

         Los cuerpos intracelulares se consiguieron ver más claramente sin necesidad de tintes y, por tanto, sin necesidad de dañar ni alterar la célula.

         Después de la Segunda Guerra Mundial el microscopio de contraste de fases se popularizó y Zernicke fue recompensado con el premio Nobel de física de 1953.

ARTHUR STANLEY EDDINGTON

         Eddington se distinguió en matemáticas en Cambridge, siendo el primero de su clase en 1904. A partir de 1913 fue profesor de astronomía en Cambridge.

         La contribución principal de Eddington a la astronomía procede de sus investigaciones teóricas sobre el interior de las estrellas. La densidad del Sol, y seguramente la de las estrellas en general, es considerablemente inferior a la Tierra, y existen razones para creer que el Sol es gaseoso en su totalidad. Estas eran las cuestiones que tenía Eddington sobre la mesa, el problema surgía, por tanto, al intentar dar una explicación de qué era lo que mantenía al gas sin contraerse bajo la tremenda fuerza de la gravedad y convertirse en una masa diminuta y compacta, algo parecido a las enanas blancas que Adams acababa de descubrir.

         Eddington decidió que la fuerza expansiva del calor y de la presión de la radiación contrarrestaba la fuerza de contracción de la gravedad. Puesto que la presión de la materia estelar aumenta rápidamente con la profundidad, la presión de radiación que contrarreste dicho efecto tiene que aumentar también, y la única manera de que esto ocurra es por medio de un aumento de temperatura. Al principio de los años veinte Eddington demostró de manera bastante convincente que el aumento de temperatura requerido era tal que en el interior de Sol debería alcanzar un valor de millones de grados.

         Esto hacía difícil el ver cómo el sistema solar se había podido formar de manera catastrófica con trozos de materia desprendida del Sol al paso de una estrella, como defendían Chamberlain y Jeans. A la temperatura de la superficie solar la materia podría condensarse, pero en el interior del Sol, según la temperatura que Eddington demostró que debería existir, la materia solo podría dilatarse violentamente para convertirse en gas volátil. Nunca podría condensarse para formar los planetas.

         Las temperaturas de millones de grados existentes dentro del Sol resultarían muy importantes durante la década siguiente cuando los procesos nucleares desarrollados por Bethe dieron poder al Sol y a las otras estrellas.

         Eddington prosiguió sus trabajos demostrando que cuanto mayor era la masa de una estrella mayores eran las presiones existentes en su interior y mayores las temperaturas y las presiones de radiación contrarrestadoras. Como consecuencia de esto la estrella era más luminosa. En 1924, Eddington anunció la ley de la masa y la luminosidad.

         Prosiguió diciendo que, al aumentar la masa de una estrella, la fuerza expansiva de la presión de radiación aumenta muy rápidamente. Con masas cincuenta veces mayores que la del Sol, la fuerza de la presión de la radiación sería lo suficientemente grande para que la estrella hiciera explosión, por lo cual coexisten estrellas de masa muy grande. (Diremos que hay estrellas extremadamente grandes desde el punto de vista del volumen, pero están dilatadas y su masa no pasa de los límites de Eddington. Algunas estrellas, al borde de la estabilidad, sufren pulsaciones, llamándolas variables cefeidas. Eddington desarrolló una explicación teórica del comportamiento de tales estrellas.)

         Chandrasekhar dio un importante papel de la evolución estelar a la fuerza de disrupción de la presión de radiación.

         Eddington fue uno de los primeros, junto con Russell y Whitehead, en apreciar la importancia de la teoría de la relatividad de Einstein. Fue uno de los observadores del eclipse total que en 1919 abrió el camino para establecer definitivamente dicha teoría.

         Eddington fue el autor de un cierto número de libros sobre astronomía para el lector no especializado. Tuvieron especial eco durante los años veinte y treinta y en particular el titulado The Expanding Universe, publicado en 1933.

         Toda una generación de jóvenes, y no tanto, se puso en contacto con Einstein a través de Eddington y de su obra.

         Eddington fue condecorado en 1930.