Biografía de Niels Bohr

Conoce la biografía de Niels Bohr (1885-1962), un científico que, además de ser uno de los precursores de la mecánica cuántica, fue el creador de su propio modelo atómico. Sus obras son todavía objetos de estudio en las escuelas; a veces con carácter histórico, y otras para simplificar el análisis de las propiedades de los elementos. ¡Acompáñanos a conocer más sobre él!

Biografía de Niels Bohr resumen

La ciencia como estilo de vida

Niels Bohr nació el 7 de octubre de 1885 en Copenhague, la capital de Dinamarca. Su padre, Christian Bohr, fue profesor de fisiología en la Universidad de Copenhague, nominado en dos ocasiones al Premio Nobel de la Fisiología y Medicina. Su madre, por su parte, era hija de un parlamentario y banquero judío con gran influencia y poder adquisitivo.

Bohr mostró sus habilidades en los números a muy temprana edad; sus calificaciones en Matemáticas, Física y Filosofía eran de las mejores del colegio. Y es que su padre recibía visitas recurrentes de importantes hombres de ciencia de la época, quienes se convirtieron en los profesores particulares del pequeño Niels: el físico Christian Christiansen y el filósofo Harald Hoffding.

NOTA
Harald, el hermano de Niels, se convirtió en un reconocido matemático. Pero nadie esperaría que estos jóvenes «cerebritos» tuvieran habilidades para los deportes: ambos eran muy buenos en el fútbol. ¡Incluso Harald participó en los Juegos Olímpicos de 1908 representando a Dinamarca!

Niels Bohr se graduó con honores en la Escuela Latina de Gammelholm, y en 1903, ingresa a la facultad de Física de la Universidad de Copenhague, donde trabajaba su padre. Usando uno de los laboratorios designados a Christian Bohr, Niels realizó un trabajo de investigación sobre dinámica de fluidos que le permitió una medalla de la Real Academia Danesa de las Ciencias y las Letras.

Doctorado y familia

En uno de sus trabajos de investigación más importantes, Niels Bohr logró medir la frecuencia de oscilación del radio de un chorro de agua, basándose en un método propuesto por el nobel de la física Lord Rayleigh. Poco después, y añadiendo algunas modificaciones, el trabajo del joven científico fue publicado por la Royal Society de Londres.

Después de obtener su maestría, Bohr presenta su tesis doctoral en mayo de 1911, asignada por su tutor y viejo amigo de su padre, Christian Christiansen. El tema de su tesis fue sobre la teoría electrónica clásica de los metales, donde Bohr encuentra ciertas limitaciones e inconsistencias de la mecánica clásica para explicar las propiedades electromagnéticas de los metales. Cabe decir que no estaba en lo absoluto equivocado, puesto que de la teoría del teorema de Bohr – Van Leuven surgían cuestiones que dieron pie a los primeros estudios de la mecánica cuántica.

El 1 de agosto de 1912, Niels Bohr se casa con Margrethe Nørlund, hermana de un prestigioso matemático llamado Niels Erik Nørlund, a dos años de conocerla. De esta pareja nacieron seis hijos, dos de los cuales murieron muy jóvenes.

NOTA
El resto de sus hijos —a diferencia de Ernest, quien estudió Derecho— se convirtieron en grandes hombres de ciencia: Aage Bohr llegó a recibir el Premio Nobel de la Física en 1975, Hans Bohr fue un exitoso médico y Erik un brillante ingeniero químico.

Niels Bohr y Ernest Rutherford

Un año antes de casarse con Margrethe, Bohr recibió una beca de la Fundación Carlsberg como ayudante de investigación en los Laboratorios de Cavendish de Cambridge. Ahí estuvo bajo el mando de… ¿adivinas?, el mismísimo J. J. Thomson. Por desgracia, los hombres no pudieron entenderse bien. Todo comenzó porque, sin dominar muy bien el inglés todavía, el joven quiso señalar un error en una de las obras del nobel de la física. El resultado: se ganó su completo desprecio y rechazo.

Fue decepcionante, el doctor Thomson negaba la posibilidad de estar equivocado, y debido a mi poca experiencia en el idioma, no me supe explicar. En resumen, debo decir que trabajar en Cambridge fue interesante, aunque absolutamente inútil. Niels Bohr.

Así fue como Niels Bohr se mudó a Manchester en 1912, y conoció a su nuevo jefe y exestudiante estrella de Thomson: el nobel de la física Ernest Rutherford. Justamente el año anterior, el neozelandés había publicado su modelo atómico, lo que le dio a Niels la certeza de que aprendería muchísimas cosas a su lado.

Bohr se ganó rápidamente la confianza y cariño de Rutherford, quien le ofreció varios trabajos postdoctorales en Manchester. Es así como el joven físico se adentra en los primeros estudios de física nuclear, y en 1913 publica su artículo científico titulado Sobre la estructura de los átomos y las moléculas. En esta tesis, el científico desarrolla una teoría atómica basada en la teoría de los cuantos de Max Planck.

NOTA
Para resolver el problema teórico de la «catástrofe ultravioleta», Planck propuso que las partículas sólo podían liberar energía en cantidades enteras. Él describía estas cantidades como una especie de «paquetes», a los que llamó «cuantos».

El modelo atómico de Bohr

Niels Bohr pudo establecer una teoría que satisficiera los postulados de Planck, evitando el colapso del modelo atómico de Rutherford. Resolvió que los electrones sólo podían girar en órbitas específicas que se caracterizan por un nivel de energía determinado.

En 1914, Bohr consigue un puesto como profesor de Física Matemática en la Universidad de Manchester como reemplazo de Charles Galton Darwin —nieto del famoso naturalista—, a petición de Rutherford. Estuvo dos años ejerciendo este cargo mientras continuaba con otras investigaciones, observando con mayor claridad la necesidad replantear la física para el avance científico. Finalmente, en 1916, regresó a su natal Dinamarca para dirigir el Departamento de Física Teórica de la Universidad de Copenhague.

Entre 1921 y 1923, Bohr presenta ante el mundo su nuevo esquema de llenado de las órbitas de los electrones, explicando así cómo ocurren los enlaces químicos a nivel atómico. Este trabajo, complementado los efectivos resultados de su mejorada estructura atómica, le permitió ganar el Premio Nobel de la Física en 1922.

A pesar de estos logros, se sabía que el modelo atómico de Bohr era susceptible a mejoras, ya que la unión de los métodos clásicos y cuánticos resultaban algo contradictorios en su forma conceptual. Además que era incapaz de explicar algunos comportamientos de los átomos.

Pronto pude entender que para describir por completo las propiedades de los elementos y todos los fenómenos atómicos, era necesario hacer una separación radical entre la mecánica clásica y los postulados cuánticos, de manera tal que éstos se puedan incluir en un esquema lógicamente consistente. Niels Bohr.

Niels Bohr y la mecánica cuántica

Claramente, Niels Bohr no era el único científico que consideraba necesario reformular por completo la física. Entre los años 1925 y 1927, los grandes pensadores de la siguiente generación (Paul Dirac, Max Born, Werner Heisenberg, Erwin Schrödinger) hicieron de la mecánica cuántica una nueva rama de estudio. Sus conceptos no estaban del todo claros, y algunos físicos de la «vieja escuela» —como Einstein— no le encontraban sentido alguno.

Por supuesto, a Niels Bohr se le hacía difícil concebir algunas de sus propuestas al comienzo. Pero al ver la realidad en frente de sus narices, fue uno de los primeros en aceptarla como ciencia real. De hecho, llegó a hacer grandes aportaciones en este campo, como el principio de complementariedad, basado en el principio de incertidumbre de Heisenberg.

En 1932, Bohr se mudó con su familia a la Casa de Honor, una residencia que le era otorgada al ciudadano más respetado de Dinamarca. En este lugar recibió importantes visitas de celebridades científicas (como Rutherford), políticas y de la realeza (como la reina Elizabeth de Inglaterra). Ese mismo año, los neutrones fueron observados por primera vez por su excompañero de laboratorio James Chadwick. De esta manera, Bohr pudo explicar las reacciones nucleares mediante su teoría de los núcleos compuestos.

En los años siguientes, Niels Bohr realizó importantes contribuciones en la fisión nuclear y en la investigación del comportamiento de las partículas elementales. También se dedicó a actividades sociales y a impartir conferencias de filosofía y física en varios países.

Finalmente, Niels Bohr fallece el 18 de noviembre de 1962 de una insuficiencia cardíaca. Este brillante físico dejó tras de sí una Escuela de Ciencias internacional en Copenhague y un importante instituto de física teórica, que posteriormente tomó el nombre de Instituto Niels Bohr en su honor.

Para comprender en detalle las características del modelo atómico de Bohr, hemos traído para ti el siguiente vídeo explicativo:

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