Los protagonistas

Los protagonistas
Antón Marie Lavoisier (1743-1794)
Nació en Paris y recibió su educación en el Collège Mazarin, donde recibe
formación clásica y en ciencias. Aunque recibe su licencia en derecho, su inquieta
mente lo inclina a la ciencia. Entre sus primeros trabajos se encuentran artículos
sobre la Aurora Borealis, y la composición del yeso. En 1768 es admitido a la
Academia Francesa como químico adjunto por un artículo sobre análisis de
muestras de agua. Pasó por todos los grados de la estructura académica y llegó a
director en 1785 y tesorero en 1791. Después es nombrado asistente en uno de
los departamentos cobradores de impuestos del gobierno y luego miembro titular
en pleno de la Ferme Générale, la principal agencia recolectora de impuestos.
En 1773 Publica su primer libro, Opuscules physiques et chimiques,
(Opúsculos físicos y químicos) donde presenta resultados de sus experimentos.
En 1783 Anunció a la Academia que el agua es el producto de la combinación de
hidrógeno (el "aire inflamable" que el químico inglés Henry Cavendish ya había
empleado). En 1786 publica un brillante ataque a la teoría del flogisto y en 1787,
junto con un grupo de químicos franceses, publica el Méthode de Nomenclature
Chimique, (Método de nomenclatura química) que clasificó y renombró los
elementos y compuestos conocidos.
Más tarde, en 1789, publica su Traité élémentaire de chimie, (Tratado
elemental de química) provee una exposición precisa de su trabajo e introduce su
nuevo enfoque de la química. Definió como elementos aquellas sustancias que no
pueden descomponerse. Estableció claramente su ley de conservación de la masa
en las reacciones químicas. Nada, dijo, se crea o se destruye, solo hay
alteraciones y modificaciones y hay una cantidad igual -una ecuación- de masa
antes y después de la operación.En 1790 es nombrado secretario y tesorero de la
comisión para asegurar la uniformidad de pesos y medidas en toda Francia,
trabajo que condujo al establecimiento del sistema métrico.
En 1791 Se abolió la Ferme Générale y en 1793 comenzó el Reinado del
Terror. Se suprimió la Academia de Ciencias. Se ordenó el arresto de los antiguos
miembros de la Ferme Générale. Después de un juicio que duró menos de un día,
un tribunal revolucionario condenó a Lavoisier y a 27 otros a muerte. Esa tarde del
año 1794, él y sus compañeros, incluido su suegro, fueron guillotinados en la
Place de la Révolution, (hoy Plaza de la Concordia). Su cuerpo fue arrojado a una
fosa común.
En resumen, Antoine-Laurent Lavoisier es considerado como el padre de la
química moderna. Fue un experimentador brillante y genio de muchas facetas,
activo tanto en ciencia como en asuntos públicos. Desarrollo una nueva teoría de
la combustión que llevó a terminar con la doctrina del flogisto, que había dominado
el curso de la química por más de un siglo. Sus estudios fundamentales sobre
oxidación demostraron el papel del oxígeno en los procesos químicos y mostraron
cuantitativamente la similitud entre oxidación y respiración. Formuló el principio de
la conservación de la masa en las reacciones químicas. Clarificó la distinción entre
elementos y compuestos y fue clave en el diseño de un sistema moderno de
nomenclatura química. Lavoisier fue uno de los primeros científicos en introducir
procedimientos cuantitativos en las investigaciones químicas.
Jhon Dalton (1766-1844)
Jonh Dalton fue un químico y físico británico, que desarrolló la teoría
atómica en la que se basa la ciencia física moderna. Nació el 6 de septiembre de
1766, en Eaglesfield, Cumberland (hoy Cumbria). Fue hijo de un tejedor.
Su padre era un tejedor cuaquero y fue educado en una escuela cuaquera
de su ciudad natal, en donde comenzó a enseñar a la edad de 12 años. En 1781
se trasladó a Kendal, donde dirigió una escuela con su primo y su hermano mayor.
Se fue a Manchester en 1793 y allí pasó el resto de su vida como profesor,
primero en el New College y más tarde como tutor privado.
A la edad de 26 años (1792), Dalton descubrió que ni él ni su hermano eran
capaces de distinguir los colores. Le regaló a su madre unas medias (que él creía
azules) y ella le preguntó sorprendida cuál era la razón por la que le daba unas
medias de color escarlata, que no era apropiado para una mujer cuáquera. En su
primer artículo científico importante, John Dalton proporcionó una descripción
científica sobre este fenómeno que posteriormente se conoció con el nombre de
daltonismo.
En 1802 estableció su ley de las presiones parciales (Ley de Dalton).
Cuando dos fluidos (gases) A y B se mezclan, la presión ejercida por la mezcla es
la suma de las presiones que ejercerían cada de los gases si ocuparan el volumen
total del recipiente a la misma temperatura. Su interés en los gases se derivaba de
su afición a los estudios meteorológicos: siempre llevaba consigo sus aparatos del
tiempo, realizando a lo largo de su vida más de doscientas mil observaciones que
anotaba en su diario constantemente. Gracias a estas observaciones, su mente
analítica pudo encontrar relaciones numéricas entre los datos.
En 1803, mientras trataba de explicar su ley de presiones parciales, Dalton
adoptó las ideas atomistas griegas, desarrolladas por Demócrito, Leucipo y
Epicuro, y plasmadas por el romano Tito Lucrecio Caro en su poema Rerum
Natura (De la Naturaleza de las cosas), para formular su mayor contribución a la
ciencia: la teoría atómica, la cual expuso en una conferencia en la "Sociedad
Literaria y Filosófica” de Manchester, Inglaterra. Se encontraba estudiando la
reacción del óxido nítrico con oxígeno cuando descubrió que la reacción podía
tener lugar con dos proporciones diferentes: a veces 1:1,7 y otras 1;3,4 (en peso).
Ello llevó a Dalton a establecer la ley de las proporciones múltiples, que dice que
los pesos de dos elementos siempre se combinan entre sí en proporciones de
números enteros pequeños. En ese mismo año publicó su primera lista de pesos
atómicos y símbolos. Esta teoría, que Dalton formuló primeramente en 1803, es la
piedra angular de la ciencia física moderna
En 1808 se publicó su obra Nuevo sistema de filosofía química. El libro
contenía una lista de las masas atómicas de varios elementos conocidos en
relación con la masa del hidrógeno. Sus masas no eran totalmente precisas pero
constituyen la base de la clasificación periódica moderna de los elementos.
John Dalton murió un 27 de julio de 1844 en Manchester, Inglaterra.
Lorenzo Romano Carlo Amedeo Avogadro conte di
Quaregna e di Cerreto. Italia (1776-1856)
Amadeo Avogadro asistió a la escuela en Turín y a los 16 años se graduó
en jurisprudencia. Cuatro años después se doctoró en Leyes Eclesiásticas.
También se interesó en la Filosofía Natural (Física) y la estudió, junto con
Matemáticas, de manera autodidacta
Hacia 1808 Gay-Lussac había encontrado que cuando los gases
reaccionan químicamente, la relación entre los volúmenes de los gases
reaccionantes siempre era una relación entre números enteros pequeños, aunque
nunca estableció las importantes implicaciones de su trabajo. Llevando los
trabajos de Gay-Lussac hasta sus últimas consecuencias, John Dalton estableció
las leyes de la composición química constante y la de las proporciones múltiples,
con lo cual se dio el primer paso cuantitativo para el entendimiento de la
constitución atómica de la materia.
Este era el ambiente prevaleciente cuando Avogadro publica, en 1811, un
artículo en el Journal de Physique en el que hace una clara distinción entre
átomos y moléculas y en el que sugiere lo que ahora se conoce como la hipótesis
de Avogadro:
Iguales volúmenes gaseosos en igualdad de presión y
de temperatura tienen el mismo número de moléculas
Este artículo paso desapercibido hasta que Stanislao Cannizarro en una
conferencia en Karlsruhe en 1860, lo utilizó para demostrar que con esa hipótesis
se podían determinar las masas molar y las atómicas. Conviene decir que
Avogadro mismo no sabía lo que era un mol y no tuvo nada que ver con el llamado
número de Avogadro.
Joseph von Fraunhofer (Alemania 1787-1826)
Nacido en Bavaria, Alemania, en 1787. Durante su penosa infancia tuvo
que trabajar, sin paga, como aprendiz de pulidor de lentes y fabricante de espejos
sin que se le permitiera estudiar. Por méritos propios ingreso, en1806, al instituto
técnico-matemático de Reichenbach, Utzschneider y Liebherr. Poco después se
volvió socio y director del instituto de óptica de la compañía Benediktbeuern. En
1814 se asoció con Utzschneider. En1822 la Universidad de Erlagen le otorgó el
doctorado honoris causa.
El trabajo científico de este fisicomatemático autodidacta y óptico empírico
se centró en el desarrollo de métodos para fabricar vidrio óptico, en el tallado y
pulido de lentes y en su prueba óptica. Sin embargo su mayor fama proviene de
haber descubierto espectros de bandas en varias luces artificiales, y fue el primero
en observar unas líneas oscuras que aparecen en el espectro de la luz solar
(ahora llamadas líneas de Fraunhofer). También fue el primero en usar una rejilla
de difracción como elemento dispersor de la luz. Con ello dio el primer paso para
el desarrollo de la espectroscopía.
Dmitry Ivanovich Mendeleyev. Rusia (1834-1907)
Nació en Tobolsk, Siberia, y estudió en Odessa, San Petesburgo y en
Heidelberg, y en 1866 fue nombrado professor de Química en San Petesburgo. Su
fama proviene de su propuesta de una ley periódica relacionada con las
propiedades químicas de los elementos. En 1869 publicó la primera versión de la
tabla periódica en la que se manifestaba la ley de periodicidad. En la versión
mejorada de 1871 era notable la aparición de huecos en ciertos zonas de la tabla.
Mendeleyev aseveraba que se trataba de elementos todavía no descubiertos que
deberían tener propiedades específicas, similares a las del grupo periódico que les
correspondería. La total aceptación de la tabla estuvo asociada al descubrimiento
casi inmediato de tres de estos elementos predichos: galio. escandio y germanio.
Gustav Robert Kirchhoff (Alemania, 1824-1887)
La mayoría de los estudiantes de Física o de Ingeniería asocian el nombre
de Kirchhoff con las leyes que llevan su nombre y que sirven para resolver los
engorrosos problemas de circuitos eléctricos. De hecho, siendo aun estudiante en
la Universidad de Koenigsberg, hizo importantes contribuciones a la teoría de
circuitos eléctricos y, en 1857, demostró que si la resistencia de un circuito de
corriente alternante fuese cero, la corriente eléctrica fluiría con la rapidez de la luz,
lo cual significó un importante antecedente para la teoría electromagnética
desarrollada posteriormente por Maxwell.
Sin embargo, sus contribuciones más importantes y reconocidas fueron en
la creación de la ciencia espectroscópica. Por extraño que parezca, el fue el
primero en tener la idea de observar la luz proveniente de una flama a través de
un prisma de vidrio para separarla en sus componentes. Su asociación con
Bunsen fue en extremo productiva. Juntos desarrollaron un espectroscopio con el
cual demostraron que cada elemento en estado incandescente (en la flama del
mechero de Bunsen) producía un espectro característico. Con ello se
establecieron las bases de la ciencia espectroscópica. Mas aun, Kirchhoff
concluyó que las líneas oscuras observadas cuando la luz blanca pasa a través de
un gas corresponden a las líneas brillantes producidas por el mismo gas
incandescente. Con esta idea en mente, Kirchhoff asoció las líneas oscuras del
espectro solar, que habían sido observadas anteriormente por Joseph Fraunhofer,
con las líneas de emisión producidas por diferentes sustancias químicas
incandescentes. De esta manera Kirchhoff demostró que en el Sol existen
muchos de los elementos conocidos en la Tierra.
Por ultimo, pero no menos importante, sus estudios sobre la radiación del
cuerpo negro fueron fundamentales para el desarrollo de la Mecánica Cuántica.
Robert Wilhem Bunsen (Alemania, 1811-1899)
Después de doctorarse en Química a los 19 años en la Universidad de
Gotinga, Bunsen tuvo la oportunidad de realizar muchos viajes por toda Europa y
establecer importantes contactos académicos que duraron toda su vida. Aunque
su nombre ha pasado a la historia de la Ciencia por el mechero Bunsen, este
dispositivo no fue inventado por él, sino por un técnico de la Universidad de
Heidelburg llamado Peter Desaga. La contribución de Bunsen fue una
modificación para mezclar el aire y el gas antes de la combustión. Irónicamente,
Bunsen será conocido por infinidad de estudiantes de Química y de Física por tal
mechero, y no por sus bastas contribuciones en la Química, en la Geología, en el
análisis y medida de propiedades de los gases, en sus estudios de la pila
galvánica y en sus estudios espectroscópicos.
En 1859 Bunsen inició una colaboración con Kirchoff, pero para poder
producir espectros adecuados requerían de una flama no luminosa de alta
temperatura. Bunsen, en un artículo que publicó junto con Kirchhoff escribió:
Las líneas espectrales serán más visibles en la medida
de que la flama tenga mayor temperatura y menor
luminosidad. El quemador de gas que aquí describo
produce una flama de alta temperatura y poca
luminosidad y, por lo tanto, es adecuado para observar
las líneas características de las sustancias.
Bunsen y Kirchhoff siguieron trabajando juntos y mejoraron sus aparatos.
Con ellos descubrieron el cesio (del Latin caesium, "cielo azul") y el rubidio (del
Latin rubidus, "el rojo más oscuro"). Más aun, usando las técnicas por ellos
desarrolladas, pronto se descubrieron cinco nuevos elementos: el talio (Crookes,
1861), el indio (Reich y Richter, 1863), el galio (Lecoq de Boisbaudran, 1875), el
escandio (Nilson, 1879) y el germanio (Winkler, 1886). Su original idea de estudiar
la composición de las estrellas mediante sus técnicas espectroscópicas se vio
culminada en 1868 con el descubrimiento del helio en el espectro de la luz solar.
Fue un excelente profesor que se dedicó principalmente a los cursos
introductorios. Entre sus alumnos más famosos están Dmitri Mendeleev y Lothar
Meyer.
Theodore Lyman (1874-1954)
Físico americano cuyo trabajo se centró en la espectroscopia de la región
extrema del ultravioleta. Cuando Lyman inició sus investigaciones, ya se había
observado el extreme cercano del espectro ultravioleta encerrando al
espectroscopio en una cámara al vacío con prisma y ventanas de fluorita. Lyman
sustituyó al prisma de fluorita con una rejilla de difracción cóncava y descubrió un
conjunto de líneas falsas en el ultravioleta que se debían a luz en la región visible.
Estas líneas recibieron el nombre de fantasmas de Lyman. También estableció
que el límite de transparencia de la fluorita era de 126 nm. Hacia 1917 había
extendido el espectro hasta 50 nm. La serie de líneas espectrales que descubrió
en 1914 lleva ahora el nombre de serie de Lyman y predijo que la primera de ellas
debería observarse, como ocurre, en el espectro solar- En 1920 realizó
observaciones del espectro ultravioleta del helio, del aluminio, del magnesio y del
neón. Publicó su ultimo artículo en 1935 sobre la transparencia del aire en la
región de 110 a 130 nm.
Johann Jakob Balmer (Suiza 1825-1898)
Balmer nació en Suiza en 1825 y estudió Matemáticas en las Universidades
de Karlsruhe y Berlin. Su doctorado lo obtuvo en 1849 en la Universidad de Basel
(Suiza) de la cual fue profesor por el resto de su vida. A pesar de su formación
como matemático, el trabajo más reconocido de Balmer es el que lo condujo a
establecer, en 1885, una fórmula para las líneas observadas en la región visible
del espectro del átomo de hidrógeno. Balmer escribió un segundo artículo sobre el
mismo tema cuando tenía setenta y dos años (1897). En su trabajo de 1885,
Balmer sugirió que con diferentes valores de dos números enteros, n y m, se
podrían calcular las longitudes de onda de otras series espectrales. Basándose en
la fórmula de Balmer, Rydberg, Kayes y Runge pudieron obtener después
fórmulas más generales para las longitudes de onda de las diferentes líneas
espectrales.
Louis Paschen (Alemania 1865-1947)
Físico alemán dedicado a la espectroscopía. En 1895 demostró que el
espectro del helio mostraba líneas idénticas a las que habían observado Janssen
y Lockyer en el espectro de la luz solar. En 1908, descubrió las líneas espectrales
del hidrógeno en el lejano infrarrojo que se producen en las transiciones
electrónicas al nivel n = 3.
Frederick Sumner Brackett (1896-19??)
Físico norteamericano que predijo las líneas de la región lejana del
infrarrojo en el espectro del átomo de hidrógeno (transiciones electrónicas al nivel
n = 5).
August Hermann Pfünd (1879-1949)
Físico norteamericano que predijo las líneas de la región lejana del infrarrojo
alejado en el espectro del átomo de hidrógeno (transiciones electrónicas al nivel n
= 4).
Johannes Robert Rydberg (Suiza 1854-1919)
Rydberg nació en Suiza en 1854. Estudio en la Universidad de Lund,
doctorándose en matemáticas, aunque se dedicó más a la Física. Su principal
contribución consistió en haber obtenido una expresión teórica simple que para
calcular la longitud de onda de las líneas espectrales de diferentes elementos
químicos. En la fórmula que obtuvo aparece una constante que ahora se llama
constante de Rydberg.
Sir William CROOKES (Inglaterra 1832 - 1919)
William Crookes nació en Inglaterra y estudió Química en el Colegio Real
de Química de Londres. Después de trabajar en el Observatorio Radcliffe en
Oxford y en el Chester Training College, volvió a Londres, donde fundó y dirigió la
publicación Chemical News (1859-1906). Fue un gran fisicoquímico experimental
que, entre otras cosas, descubrió el talio en 1861, mediante el análisis espectral
introducido por Bunsen y Kirchhoff. Posteriormente, su interés se centro en el
estudio de las propiedades de gases rarificados a través de los cuales pasa una
descarga eléctrica. Encontró que a medida que disminuía la presión del gas dentro
de un tubo de vidrio que había fabricado, la parte oscura en torno al electrodo
negativo aumentaba de tamaño a medida que del electrodo se emitían “rayos”,
que ahora llamamos catódicos. Investigó las propiedades de esos rayos y
descubrió que viajaban en línea recta, que producían una luminosidad al incidir en
diferentes objetos y que, además, producían una gran cantidad de calor. Sin las
técnicas desarrolladas por Crookes en la fabricación de los tubos de rayos
catódicos, otros grandes descubrimientos se hubiesen retrasado.
Adicionalmente, invento el radiómetro, hizo grandes contribuciones en el
estudio de los elementos del grupo llamado tierras raras y durante sus estudios
con materiales radiactivos inventó el espintariscópio (del Griego spintharis:
destello), que fue el primer detector de eventos individuales de decaimientos
radiactivos individuales mediante los destellos producidos por el impacto de
partículas alfa del radio en una pantalla, y con el cual se hicieron los primeros
conteos de coincidencias en física nuclear.También inventó el radiómetro y uno
lentes especiales para proteger los ojos de rayos perjudiciales durante el trabajo
con vidrio.
En 1855, Geissler inventó la bomba de difusión para hacer vacío usando
mercurio, con la cual se contaba, por primera vez, con un método para hacer buen
vacío en los dispositivos de laboratorio. Alrededor de 1875 Crookes construyó lo
que sería su principal contribución: un aparato para estudiar el efecto de la presión
de un gas en la producción de una descarga eléctrica a su través (el ahora
llamado “tubo de Crookes”). Con el estudió los rallos catódicos demostrando que
éstos se desplazan en línea recta y producen calor y fosforescencia al impactar en
ciertos materiales. En el año 1907 fue galardonado con el Premio Nóbel de
Química.
Wilhelm Conrad Roentgen (Alemania 1845-1923)
Wilhelm Conrad Roentgen nació en Lennep, Alemania en 1845. Ingresó
como estudiante irregular a la Universidad de Ultrecht para estudiar ingeniería
mecánica y después ingresó al Politécnico de Zurcíh, donde tomó clase con
Clausius y Kundt. Obtuvo su doctorado en física en 1869 y se trasladó a la
Universidad de Wurzburg como asistente de Kundt. Su obra científica abarca el
estudio de los calores específicos de los gases (1870), la conductividad térmica de
los cristales, las características eléctricas y otras características del cuarzo, la
influencia de la presión en el índice de refracción de los fluidos, etc. Sin embargo
su más grande contribución fue el descubrimiento de los ahora llamados rayos X:
En la tarde del 8 de noviembre de 1895 descubrió que las emanaciones
provenientes de un tubo de descargas que había construido eran capaces de
atravesar una cubierta gruesa de cartón negro con la cual había tapado su tubo y
que, de hecho, producían una fluorescencia en un placa cubierta con
platinocianuro de bario aunque se encontrara alejada del tubo una distancia hasta
de dos metros. Posteriormente descubrió que estas emanaciones podía atravesar
diferentes objetos interpuestos en su camino y al hacerlos pasar a través de la
mano inmóvil de su esposa colocada sobre una placa fotográfica obtuvo la primera
radiografía de la historia. Röntgen demostró que estos misteriosos rayos (a los
cuales llamó, naturalmente, rayos x) eran producidos por el impacto de los rayos
catódicos sobre el material del ánodo de su tubo. Por estos estudios recibió el El
primer Premio Nóbel de Física que se otorgó lo recibió Röntgen por estos
descubrimientos. Röntgen murió en Munich el 10 de febrero de 1923 a causa de
un carcinoma intestinal. Quizás también haya sido la primera victima de los
efectos nocivos de las radiaciones ionizantes.
Antoine Henri Becquerel (Francia, 1852-1908)
Becquerel provenía de una familia con tradición científica: su padre fue
profesor de Física Aplicada y su abuelo fue miembro de la Royal Society e
inventor de un método electrolítico para extraer metales de su correspondiente
mineral.
Los primeros trabajos de Becquerel versaron sobre el plano de polarización
de la luz, con el fenómeno de fosforescencia, con la absorción de la luz en
cristales y con el magnetismo terrestre. En 1896 descubrió la radiactividad natural
y con ello quedaron opacados sus trabajos anteriores. Después de una discusión
con Henri Poincaré sobre la fosforescencia producida por los rayos x recién
descubiertos por Röntgen, Becquerel decidió investigar si existía alguna
semejanza entre los rayos x y la fosforescencia observada en unas sales de
uranio (que su padre le había heredado) al ser expuestas a la luz. Al colocar tales
sales encima de una placa fotográfica cubierta, descubrió que ésta se velaba y
que, además, el fenómeno se presentaba con cualquier tipo de sales de uranio, lo
cual indicaba que se trataba de una propiedad de este átomo. Posteriormente
demostró que las radiaciones Becquerel, como se les llamó durante algún tiempo,
producían ionización del aire y podían ser desviadas mediante campos
magnéticos. Por su descubrimiento, compartíó con Pierre y Marie Curie el Premio
Nóbel de 1903.
Piere Curie (Francia, 1859-1906)
Piere Curie nació en Francia en 1859. Estudió en la Sorbona donde
trabajaría después como auxiliar de cátedra. En 1882 fue nombrado jefe de
laboratorio en la Escuela de Química y Física Industrial y en 1904 ocupó la nueva
cátedra de física de la Sorbona. Junto con su hermano Jacques descubrió la
piezoelectricidad fenómeno que se utiliza hoy en elementos de alta tecnología.
Además, los hermanos Curie inventaron un electrómetro capaz de medir
pequeñas cargas eléctricas.
En su tesis doctoral, Piere se ocupó de fenómenos magnéticos en sólidos y
desarrollo una teoría para explicar transiciones magnéticas en ellos. Junto con su
esposa Marja realizó estudios de la radiactividad natural, que recién había
descubierto Becquerel. Por estos estudios compartió con ambos el Premio Nóbel
de Física de 1903.
Pierre murió en un accidente en las calles de Paris el 19 de abril de 1906.
Marja Skladowska Curie (Polonia 1867-1934)
Marja Skladowska, mas conocida como María Curie, nació en Polonia en
1867. Como en aquella época los estudios superiores estaban restringidos a los
hombres, al terminar la enseñanza media (a los 16 años) Marja se enrola en una
Universidad Volante clandestina que pronto se hace insuficiente para ella y,
finalmente, en 1891 emigra a Paris para cursar la carrera de Física y trabajar en el
laboratorio de Gabriel Lippman. En 1894 conoce a Pierre Curie con quien se casa
en 1895. Durante el verano de 1898, Marie y Pierre descubren un nuevo elemento,
al que le ponen el nombre de polonio, y pocos meses después aíslan otro
elemento nuevo, al que llaman radio. En 1903 presentó estos resultados para
obtener su doctorado y ese mismo año compartió el Premio Nóbel de Física con
su esposo y con Becquerel. Fue la primera mujer en ganar el Premio Nóbel de
Física.
En 1906 muere su esposo pero ella continua su trabajo científico. Fue la
primera mujer que dirigió un laboratorio en la Universidad de la Sorbonna y recibió
un segundo Premio Nóbel, esta vez en Química, en 1911, siendo la primera
persona en ganar dos Premios Nóbel.
Tal vez Marja fue la segunda victima de la exposición a radiaciones
ionizantes, pues murió en 1934 victima de leucemia.
Joseph John Thomson (Inglaterra 1856-1940)
Joseph John Thomson nació en Manchester, Inglaterra, en 1856. Estudió
en el Owens College de Manchester y gano una beca para el Trinity College de
Cambridge; al cual ingresó en 1876. Se dedicó a desarrollar modelos matemáticos
que revelaran la naturaleza de los átomos y de las fuerzas electromagnéticas.
Fue profesor desde 1883 y en 1884 fue nombrado tercer director del
Laboratorio Cavendish de Cambridge sustituyendo a Lord Rayleigh (el primer
director y fundador del Laboratorio Cavendish, en 1871, había sido J.C. Maxwell).
Entre sus alumnos se encuentran siete ganadores del Premio Nóbel y veintisiete
miembros de la Royal Society.
El 30 de abril de 1897 presentó, en una sesión de la Royal Institution, los
resultados de sus estudios originales realizados con los rayos catódicos, los
cuales lo condujeron al descubrimiento del electrón. En 1906 se le otorgó el
Premio Nóbel en Física por sus investigaciones en las descargas eléctricas en
gases.
Ernest Rutherford (Nueva Zelandia 1871-1937)
Ernest Rutherford estudió en escuelas oficiales de Nueva Zelanda y en
1894 obtuvo una beca para asistir al laboratorio Cavendish del Trinity College
(Cambridge, Inglaterra) como estudiante-investigador bajo la dirección de J.J.
Thomson. Desde su llegada a Cambridge, Thomson reconoció sus habilidades.
Durante su estancia ahí, inventó un detector de ondas electromagnéticas (un
telégrafo) que no le interesó y dejo abandonado en una bodega. Junto con
Thomson, estudió el comportamiento de los iones producidos en gases al ser
irradiados con rayos X, su movilidad como función del campo eléctrico y también
temas relacionados con el efecto fotoeléctrico. En 1898 reportó la existencia de
rayos alfa y beta en la radiación emitida por el uranio y también indicó algunas de
sus propiedades.
Una vez graduado, le ofrecieron, en 1898, la jefatura del departamento de
Física de la Universidad de McGill en Montreal, Canadá, donde continuó su trabajo
en materiales radiactivos y como resultado de sus estudios, se le puede
considerar como el padre de la Física Nuclear. Junto con Frederick Soddy, creo
una teoría de la desintegración radiactiva en la cual aparece, por primera vez, el
decaimiento exponencial y los conceptos de constante de decaimiento y vida
media. Juntos demostraron que el proceso de decaimiento radiactivo hace que
ciertos elementos, como el uranio y el torio, se transformen en otros distintos. En
esa época, no se solía hablar en voz alta de la trasmutación de sustancias, pues
ese lenguaje pertenecía al ámbito de la alquimia y no de la Ciencia. En 1908 fue
galardonado con el Premio Nóbel de Química por estos estudios.
En 1907 Rutherford regreso a Inglaterra como Profesor de Física en la
Universidad de Manchester, como sucesor de Sir Arthur Schuster. Ahí continuó
con sus investigaciones en las propiedades radiactivas y, junto con H. Geiger,
inventó un método para detectar partículas alfa individuales. Sus estudios sobre la
dispersión de rayos X en láminas de oro lo condujeron a postular el concepto del
núcleo atómico, que fue su mayor contribución a la física. Durante su último año
en Manchester descubrió que los núcleos de cierto elementos ligeros (como el
nitrógeno) podían desintegrarse por efecto del impacto de las energéticas
partículas alfa provenientes de alguna sustancia radiactiva. Posteriormente
Blackett demostró (mediante una cámara de niebla) que en tal proceso el
nitrógeno se transformaba en un isótopo del oxigeno. Así, Rutherford fue el
primero en producir artificialmente la trasmutación de un elemento en otro.
En 1919 aceptó la dirección del Laboratorio Cavendish de Cambridge, como
sucesor de Sir Joseph J. Thomson, y se convirtió en la inspiración de muchos
futuros ganadores del Premio Nóbel. Ahí concluyo su última investigación de
Manchester que fue, de hecho, su última gran contribución a la Física. Sus restos
se encuentran en la abadía de Westminster, cerca de los restos de Sir Isaac
Newton y al lado de los de Lord Kelvin.
Robert Andrews Millikan (Estados Unidos, 1868- 1953)
R. Millikan nació en Illinois (EUA) e ingresó en 1886 al Oberlin College de
Ohio, del cual se graduó en 1891. Después de obtener su maestría en 1893,
ingresó a la Universidad de Columbia obteniendo su doctorado en 1895. Realizó
una estancia en las universidades de Berlín y Gotinga (1895-1896) en Alemania y
regresó a los Estados Unidos invitado por A. A. Michelson, para ingresar como
asistente en el recientemente creado Laboratorio Ryerson de la Universidad de
Chicago (1896). En 1910 fue nombrado Profesor de la Universidad y en ella
continuó hasta 1921. Junto con Harvey Fletcher determinó, en 1910, la carga del
electrón en el famoso experimento de la gota de aceite, completando con ello la
caracterización de esta partícula iniciada por J.J. Thomson. Entre 1912 y 1915
verificó experimentalmente la teoría de Einstein sobre el efecto fotoeléctrico y
determino en forma directa el valor de la constante de Planck. De 1920 a 1923,
Millikan realizó estudios espectroscópicos y otras investigaciones de fenómenos
eléctricos de partículas cargadas que se mueven en la atmósfera terrestre lo
condujeron al estudio de los rayos cósmicos. En 1923 se le otorgó el Premio Nóbel
por su trabajo en la determinación de la carga del electrón.
Harvey Fletcher (Estados Unidos, 1884- 1981)
H. Fletcher nació en Provo, Utah, en 1884. En 1901 ingresó a la Academia
Brigham Young (que después se convertiría en Universidad) de la que se graduó
en 1907. Fue un físico e ingeniero notable, reconocido como el padre del sonido
estereofónico. Inventó un aparato para la sordera y el primer audiómetro. Fue
director de los laboratorios de investigación de Bell y primer director del Colegio de
Ingeniería de la Universidad de Brigham Young. Su tesis doctoral, bajo la dirección
de R. Millikan, verso sobre el experimento de la gota de aceite para determinar la
carga del electrón. Sin embargo, Fletcher no recibió reconocimiento alguno por su
trabajo en el otorgamiento del premio Nóbel a Millikan.
James Franck (Alemania 1882- Estados Unidos 195?)
James Franck nació en Hamburgo, Alemania y estudió en las Universidades
de Heidelberg y Berlin, de la cual se doctoró en 1906. Entre 1912 y 1914 realizó,
junto con G. Hertz, los experimentos de excitación de átomos de mercurio
mediante bombardeo electrónico, en los cuales verificaron la naturaleza
cuantizada de la transferencia de energía de los últimos a los primeros, requerida
por el modelo atómico de Niels Bohr y por los cuales merecieron el Premio Nóbel
de Física de 1925. En 1920 fue nombrado profesor de Física Experimental y
director del Segundo Instituto de Física Experimental de la Universidad de
Gottinegen. En 1925 propuso un mecanismo para explicar cómo ocurren las
transiciones electrónicas moleculares del estado vibracional básico a un estado
excitado. Este mecanismo fue complementado posteriormente por E.U. Condon y
se le conoce desde entonces como el principio de Franck-Condon.
En 1933 renuncio a la Universidad de Gottingen como protesta al regimen
Nazi y ese mismo año emigró Dinamarca 1933 y después a Estados Unidos
(1935), ingresando como profesor en la Universidad Johns Hopkins de Baltimore.
En 1938 fue nombrado profesor de fisicoquímica en la Universidad de Chicago.
Durante la Segunda Guerra Mundial, J. Franck participó en el Proyecto Manhattan
que dio lugar a la primera bomba atómica y fue uno de los principales opositores a
que esta nueva arma se usara en contra de Japón. De hecho, dos meses antes de
Hiroshima preparó, junto con un grupo de “científicos atómicos” el llamado Reporte
Franck, en el cual se recomendaba al Ministerio de Guerra de los Estados Unidos
que se hiciera a Japón una demostración de advertencia de la nueva arma
atómica. El Profesor Franck murió en 1964 cuando visitaba Gottingen.
Gustav Ludwig Hertz (Alemania 1887-1975)
Gustav Ludwig Hertz German estudio en las Universidades de Gottingen,
Munich y Berlín y en 1913 fue contratado como profesor asistente en la de Berlín,
en donde empezó a trabajar con James Franck. Juntos demostraron que para que
un electrón pueda ceder su energía a un átomo de mercurio en estado gaseoso es
necesario que su energía sea al menos de 4.9 eV. Propusieron que esta es
precisamente la energía necesaria para excitar a los átomos de mercurio a un su
siguiente estado de mayor energía, tal como proponía el modelo de Bohr para los
átomos. Por estos experimentos, y por su interpretación, recibieron el Premio
Nóbel de 1925. Cabe mencionar que Gustav era sobrino de Heinrich Hertz.
Posteriormente descubrió un procedimiento para separar los isótopos del
neón y de 1945 a 1954 realizó su trabajo de investigación en la Unión Soviética. Al
regresar a la República Democrática Alemana fue nombrado director del Instituo
de Física de Leipzig hasta 1961.
Prince Louis-Victor Pierre Raymond de Broglie (Francia
1892- 1987)
Louis-Victor de Broglie nació en Dieppe, Francia, en 1892. Estudió en el
Liceo Janson de Sailly, obteniendo su titulo en Historia (1910) y después en
Ciencias (1913). Durante la Segunda Guerra Mundial estuvo adscrito a la sección
de comunicaciones en la Torre Eiffel. Al terminar la guerra reanudo sus estudios
de Física y en 1924 presentó su tesis doctoral Recherches sur la Théorie des
Quanta (Investigaciones en la Teoría Cuántica) en la Facultad de Ciencias de la
Universidad de Paris. En ella exponía sus importantes descubrimientos sobre la
naturaleza dual de la materia, confirmados posteriormente por G Thomson y
Davisson y Germer; y que sirvieron de base para el ulterior desarrollo de la teoría
general de la mecánica ondulatoria. Posteriormente ingresó como profesor al
recién creado Instituto Henri Poincaré y su actividad de investigación estuvo
centrada principalmente en los aspectos teóricos e interpretativos de la Mecánica
Cuántica. Por sus contribuciones al desarrollo de esta disciplina, recibió el Premio
Nóbel en 1929. El príncipe Louis de Broglie murió en 1987.
Clinton Joseph Davisson (Estados Unidos 1881-1958)
C.J. Davisson nació en Bloomington, Illinois, U.S.A., y asistió a escuelas
públicas. Al terminar su enseñanza media, obtuvo una beca para estudiar física en
la Universidad de Chicago en donde de inmediato se puso en contacto con R.A.
Millikan. Por razones económicas su formación académica sufrió los altibajos
típicos de quien tiene que trabajar y estudiar simultáneamente.
En 1919 inició una serie de experimentos, primero con la colaboración del
Dr. C.H. Kunsman y desde 1924 con la del Dr. L.H. Germer, que los condujeron
al descubrimiento de la difracción de electrones. Estos experimentos continuaron
hasta 1929. En 1937 comparte con G. Thomson el Premio Nóbel por estos
resultados.
Lester Halbert Germer (Estados Unidos, 1896-1971)
L.H. Germer colaboró con C.J. Davisson el los experimentos de reflexión de
electrones en un cristal metálico que condujeron al fenómeno de difracción de
electrones, con lo cual se corroboraba la naturaleza ondulatoria de éstos.
George Paget Thomson (Inglaterra 1892- 1975)
George Paget Thomson nació en Cambridge, ya que su padre, Sir J.J.
Thomson, era profesor de Física en la Universidad de Cambridge. Se graduó en el
Trinity College de esta universidad y sus primeros trabajos de investigación los
realizo bajo la dirección de su padre, hasta que estalló la primera guerra mundial
en 1914.
Durante esta guerra trabajo en el estudio de la estabilidad de aeroplanos y
en otros problemas de aerodinámica. Después de la guerra retomó sus
investigaciones en Física y realizó una serie de experimentos en los hizo pasar
electrones a través de películas metálicas muy delgadas y encontró que su
comportamiento era semejante al de las ondas, y no al de partículas. Por estos
estudios compartió el premio Nobel con Davisson, quien había llegado a la misma
conclusión.
Más tarde se interesó en la Física Nuclear y cuando en 1939 se descubrió
la fisión del uranio por el bombardeo con neutrones comprendió sus posibilidades
militares y persuadió al Ministerio de Aviación Inglés para que adquiriera una
tonelada de óxido de uranio para realizar experimentos, los cuales estaban
incipientes al iniciar la Segunda Guerra Mundial, cuando Thomson regresó a la
Royal Aircraft. Un año después lo nombraron encargado del Comité Británico para
investigar las posibilidades de las bombas atómicas. Este Comité concluyó, en
1941, que la construcción de la bomba era posible y se le autorizo comunicar esta
información a los científicos americanos Vannevar Bush y James Conant.
Después de la Guerra regresó al Imperial College, y en 1946 se interesó en
las posibilidades de obtener energía a partir del deuterio.
William Duane (Estados Unidos 1872-1935)
W. Duane nació en Filadelfia, USA, y en 1893 se graduo en la Universidad
de Harvard y obtuvo su doctorado de la Universidad de Berlin en 1897. Fue
profesor de la Universidad de Colorado (1898-1907) y trabajó en el laboratorio
Curie de Paris (1907-12). Hizo diversas investigaciones en radiactividad y en el
comportamiento de los rayos X y sus aplicaciones a la radioterapia. En un trabajo
poco reconocido, predijo que las reflexiones de los electrones en el sistema
espacialmente periódico que representa un cristal, debían producirse sólo en
ciertas direcciones determinadas por una ecuación semejante a la ecuación de
Bragg. Es decir, explicó la difracción de electrones en un cristal, sin invocar un
comportamiento ondulatorio de éstos, dos años antes de que tal fenómeno fuera
observado por Thomson y por Davisson y Germer.