Niels Bohr fue uno de los principales científicos de la física moderna, mejor conocido por sus contribuciones sustanciales a la teoría cuántica y su investigación ganadora del Premio Nobel sobre la estructura de los átomos.
Nacido en Copenhague en 1885 de padres bien educados, Bohr se interesó por la física a una edad temprana. Estudió el tema durante sus años de pregrado y posgrado y obtuvo un doctorado en física en 1911 por la Universidad de Copenhague.
Mientras todavía era estudiante, Bohr ganó un concurso organizado por la Academia de Ciencias en Copenhague por su investigación sobre las mediciones de la tensión superficial del líquido utilizando chorros de fluido oscilantes. Trabajando en el laboratorio de su padre (un reconocido fisiólogo), Bohr realizó varios experimentos e incluso hizo sus propios tubos de ensayo de vidrio.
Bohr fue más allá de la teoría actual de la tensión superficial del líquido al tener en cuenta la viscosidad del agua e incorporar amplitudes finitas en lugar de infinitesimales. Presentó su ensayo en el último minuto, ganando el primer lugar y una medalla de oro. Él mejoró estas ideas y las envió a la Royal Society de Londres, que las publicó en la revista Philosophical Transactions of the Royal Society en 1908, según Nobelprize.org.
Su trabajo posterior se hizo cada vez más teórico. Mientras realizaba la investigación para su tesis doctoral sobre la teoría electrónica de los metales, Bohr se encontró por primera vez con la teoría cuántica temprana de Max Planck, que describía la energía como pequeñas partículas o cuantos.
En 1912, Bohr estaba trabajando para el premio Nobel J.J. Thompson en Inglaterra cuando le presentaron a Ernest Rutherford, cuyo descubrimiento del núcleo y desarrollo de un modelo atómico le valió el Premio Nobel de química en 1908. Bajo la tutela de Rutherford, Bohr comenzó a estudiar las propiedades de los átomos.
Bohr realizó una cátedra de física en la Universidad de Copenhague de 1913 a 1914 y luego ocupó un puesto similar en la Universidad Victoria de Manchester de 1914 a 1916. Regresó a la Universidad de Copenhague en 1916 para convertirse en profesor de física teórica. En 1920, fue nombrado jefe del Instituto de Física Teórica.
Combinando la descripción de Rutherford del núcleo y la teoría de Planck sobre los cuantos, Bohr explicó lo que sucede dentro de un átomo y desarrolló una imagen de la estructura atómica. Este trabajo le valió un Premio Nobel propio en 1922.
En el mismo año en que comenzó sus estudios con Rutherford, Bohr se casó con el amor de su vida, Margaret Nørlund, con quien tuvo seis hijos. Más tarde en la vida, se convirtió en presidente de la Real Academia Danesa de Ciencias, así como miembro de academias científicas de todo el mundo.
Cuando los nazis invadieron Dinamarca en la Segunda Guerra Mundial, Bohr logró escapar a Suecia. Pasó los últimos dos años de la guerra en Inglaterra y los Estados Unidos, donde se involucró con el Proyecto de Energía Atómica. Sin embargo, para él era importante utilizar sus habilidades para el bien y no para la violencia. Dedicó su trabajo al uso pacífico de la física atómica y a resolver problemas políticos derivados del desarrollo de armas atómicas de destrucción. Él creía que las naciones deberían ser completamente abiertas entre sí y escribió estas opiniones en su Carta abierta a las Naciones Unidas en 1950.
Modelo atómico
La mayor contribución de Bohr a la física moderna fue el modelo atómico. El modelo de Bohr muestra el átomo como un pequeño núcleo cargado positivamente rodeado de electrones en órbita.
Bohr fue el primero en descubrir que los electrones viajan en órbitas separadas alrededor del núcleo y que el número de electrones en la órbita externa determina las propiedades de un elemento.
El elemento químico bohrium (Bh), No. 107 en la tabla periódica de elementos, lleva su nombre.
Teoría de gotas líquidas
El trabajo teórico de Bohr contribuyó significativamente a la comprensión de los científicos sobre la fisión nuclear. Según su teoría de la gota de líquido, una gota de líquido proporciona una representación precisa del núcleo de un átomo.
Esta teoría fue instrumental en los primeros intentos de dividir los átomos de uranio en la década de 1930, un paso importante en el desarrollo de la bomba atómica.
A pesar de sus contribuciones al Proyecto de Energía Atómica de EE. UU. Durante la Segunda Guerra Mundial, Bohr abogó abiertamente por la aplicación pacífica de la física atómica.
Teoría cuántica
El concepto de complementariedad de Bohr, sobre el que escribió en una serie de ensayos entre 1933 y 1962, afirma que un electrón puede verse de dos maneras, ya sea como una partícula o como una onda, pero nunca ambas al mismo tiempo.
Este concepto, que forma la base de la teoría cuántica temprana, también explica que, independientemente de cómo se vea un electrón, toda comprensión de sus propiedades debe basarse en la medición empírica. La teoría de Bohr enfatiza el punto de que los resultados de un experimento se ven profundamente afectados por las herramientas de medición utilizadas para llevarlos a cabo.
Las contribuciones de Bohr al estudio de la mecánica cuántica se conmemoran para siempre en el Instituto de Física Teórica de la Universidad de Copenhague, que ayudó a fundar en 1920 y se dirigió hasta su muerte en 1962. Desde entonces se le cambió el nombre al Instituto Niels Bohr en su honor.
Citas de Niels Bohr
"Cada gran y profunda dificultad tiene en sí misma su propia solución. Nos obliga a cambiar nuestro pensamiento para encontrarla".
"Todo lo que llamamos real está hecho de cosas que no pueden considerarse reales".
"La mejor arma de una dictadura es el secreto, pero la mejor arma de una democracia debería ser el arma de la apertura".
"Nunca te expreses más claramente de lo que puedes pensar".
