Niels Bohr es conocido como uno de los pioneros de un área especial de la física:la mecánica cuántica. El incansable danés poseía una perseverancia sin precedentes y una mente muy aguda y vivaz, tanto científica como políticamente. Kennislink hizo una "entrevista ficticia" con el influyente pensador de Copenhague.
Niels Bohr fue el primero en tener un gran conocimiento de las partículas más pequeñas:descubrió que para describir los componentes más pequeños de la naturaleza, las partículas que forman la estructura interna de los átomos, deberían aplicarse leyes de la naturaleza completamente diferentes a las conocidas, 'gran' mundo que nos rodea.
Además de su trabajo científico pionero, era un ávido deportista y, especialmente en el otoño de su vida, se comprometió con un mundo sin armas nucleares.
Señor Bohr, se le ha considerado uno de los científicos más influyentes del siglo XX. ¿Cuándo entró en contacto por primera vez con el mundo de la ciencia? “Se lo debo al club de chat semanal de mi padre, que era profesor de medicina en la Universidad de Copenhague.
Todos los viernes por la noche venían a visitarnos todo tipo de amigos científicos y había un debate de alto nivel sobre todo tipo de aspectos de la ciencia. A mi hermano Harald y a mí se nos permitió estar allí. No es que hayamos entendido todo, ¡pero fue muy interesante! Además, también crecimos con todo tipo de ideas progresistas sobre política, por lo que todavía estoy agradecido a mi padre."
Tu hermano Harald era un año y medio menor que tú, pero se graduó más rápido (en matemáticas) y obtuvo su doctorado antes que tú. Pero después de tu ascenso, tu carrera despegó repentinamente, ¿cómo sucedió eso?" “En 1912 conocí al brillante experimentador Ernest Rutherford. Después de experimentos con partículas alfa, propuso que un átomo debería consistir en un núcleo cargado positivamente con electrones dando vueltas a su alrededor. En realidad, un pequeño sistema solar. Pero con ese modelo había un gran problema. Una partícula que se mueve alrededor de un núcleo perdería casi inmediatamente toda su energía y chocaría con el núcleo. El átomo, como propuso Rutherford, era inestable. Además, el modelo no explicó por qué cada elemento tiene un espectro de luz único. ¡Logré resolver ese problema dos años después!”
En tu tesis Estudios sobre la teoría electrónica de los metales Usted escribió en 1911 que ya no consideraba que la física clásica fuera adecuada a nivel atómico. ¿Estaba buscando una solución en una dirección completamente diferente? "De hecho. Imagínelo de esta manera:los electrones no pueden estar en todas las órbitas posibles alrededor del núcleo atómico, sino solo en niveles de energía fijos. Cuando un electrón absorbe energía, puede moverse temporalmente a un nivel de energía más alto. Cuando rebota, emite energía en forma de una partícula de luz (fotón). Esta transición se llama salto cuántico. Fue imposible verificar mi teoría mediante experimentos, pero explicó los espectros de luz únicos de los átomos y explicó por qué los átomos eran realmente estables. P>
¿Una teoría que no fue respaldada por experimentos? Eso era atrevimiento a principios del siglo XX… "¡Seguro! Y puedo hablar de ello durante horas. No tenía evidencia experimental, pero mi teoría podía explicar todo tipo de fenómenos que de otro modo serían inexplicables. Mi solución funcionó, ¡y eso es lo que importaba! Pero va a haber un partido de fútbol importante". en la televisión que no quiero perderme, así que sigamos con la entrevista”.
¿Eres tan deportista? “Soy ante todo un futbolista fanático. Llevo años acertando en el Akademisk Boldklub, uno de los mejores clubes de mi Dinamarca natal. Desafortunadamente nunca pude jugar en la selección nacional. Mi hermano Harald sí. Jugó en la selección danesa que ganó la plata en los Juegos Olímpicos de 1908.
Por cierto, cuando hace buen tiempo, también me gusta sentarme en la Chita. El velero de nuestra familia. Esos días con mi mujer Margarthe y nuestros hijos en el agua fueron maravillosos… Prefiero no hablar mucho de ello, porque entonces me emociono bastante. Mi hijo mayor murió en un accidente de navegación. Así que volvamos a la ciencia. Por suerte a mis otros hijos les fue mejor. ¿Sabías que otro hijo mío, Aage Bohr, también es un físico de éxito? A veces lo veo ganar un Premio Nobel…
Bueno, tal vez sí. Usted mismo recibió el Premio Nobel en 1922 por sus investigaciones sobre la estructura de los átomos y la radiación. ¿Puedes contarnos más sobre eso? “Mire, un simple átomo de hidrógeno consta de un núcleo con un solo electrón a su alrededor. En ese caso, la idea de niveles de energía fijos y saltos cuánticos todavía es manejable. Con átomos con más electrones rápidamente se vuelve extremadamente complicado”.
“Entre 1913 y 1922 trabajé principalmente en el desarrollo de mis ideas sobre átomos con más electrones alrededor del núcleo. Por ejemplo, descubrí que en algunos átomos complejos los electrones más externos tienen órbitas elípticas. Al final pude explicar las propiedades de los elementos (según la tabla periódica, ed.) con mi teoría cuántica”.
“Ahora que lo pienso, fue un buen momento. Especialmente cuando me convertí en director de mi propio Instituto Niels Bohr en Copenhague en 1922. Allí estábamos realmente descubriendo qué significaba exactamente la teoría cuántica. El extraño comportamiento de las partículas a escala atómica era algo completamente nuevo en aquel momento”.
¿Qué problemas encontraron usted y sus colegas en Copenhague? “Todo tipo de problemas, pero el problema principal era que entendíamos la luz principalmente como una onda electromagnética. Unos años antes, el gran Albert Einstein ya se había dado cuenta de que la luz también tiene propiedades de partículas. El fotón liberado durante un salto cuántico tenía claramente propiedades de partícula. Entonces, ¿la luz era una partícula o una onda? Parecía posible hacer ambas cosas. A mi colega más joven, Werner Heisenberg, se le ocurrió una teoría que describía el comportamiento de la luz como partículas, mientras que el austriaco Erwin Schrödinger dio una fórmula equivalente para los fenómenos ondulatorios. Dos teorías, las cuales parecían describir una realidad completamente diferente. ¡Al principio no lo entendimos!"
¿Es cierto que usted despertaba regularmente por las noches a Heisenberg, que vivía en el ático de su instituto, para discutir este problema? "Seguro. ¡Ambos no podíamos soportarlo! Al final, a ambos se nos ocurrió nuestra propia solución. A Heisenberg se le ocurrió su famoso principio de incertidumbre. Esto significa que nunca se pueden medir todas las propiedades de una partícula cuántica, como por ejemplo un fotón. – con la misma precisión, cuanto más exactamente mida la posición, menos exactamente podrá medir la velocidad. Lo mismo se aplica:si mide los aspectos de las partículas, se pierde toda la información sobre los aspectos de las ondas.
El enfoque de Heisenberg se basó puramente en principios matemáticos. Pero creo que la mecánica cuántica también tuvo importantes implicaciones filosóficas. En mi interpretación no existe una realidad independiente aparte de nuestras percepciones. El fenómeno observado y los instrumentos de medición forman, por así decirlo, un todo. Un fotón o un electrón es, según el experimento, una onda o una partícula. A esto lo llamo complementariedad:las propiedades de las ondas y las propiedades de las partículas se complementan entre sí, pero nunca pueden observarse al mismo tiempo."
“En general, se podría decir que una partícula, antes de ser medida, tiene una onda de probabilidad de posibles propiedades. es. Entonces sólo se puede decir algo sobre una partícula en términos de un cálculo de probabilidad. .”
Me imagino que habrás recibido algunas críticas al respecto después... “¡Sí, y no menos importante! Albert Einstein no estaba de acuerdo con nuestra "interpretación de Copenhague". Es decir, no veía la mecánica cuántica como una descripción completa de la naturaleza. Lo que más le molestaba era que no habría realidad independiente de la percepción. Con todo tipo de experimentos mentales intentó demostrar que la mecánica cuántica no estaba completa. Pude refutar esos experimentos uno por uno. Pero ya has hablado con él para esta columna, ya debe haberte contado su versión de los hechos”.
Su historia ahora se conoce sí. Por cierto, ¡le alegrará saber que su interpretación de Copenhague sigue contando con un amplio respaldo entre los físicos en 2012! "¡Fantástico! ¡Sabía que mi interpretación de ese extraño mundo cuántico era la mejor!"
Se dice que usted estuvo involucrado en el Proyecto Manhattan, el proyecto estadounidense para fabricar una bomba atómica. ¿Por qué hiciste eso? “Huí de Dinamarca en 1943 debido a la ocupación nazi. Luego terminé en Inglaterra vía Suecia. Más tarde fui a Estados Unidos porque quería ayudar a prevenir una carrera armamentista nuclear. Realmente no me necesitaban para desarrollar esa bomba. Hablé con el Presidente Roosevelt y le señalé que las armas nucleares crean una situación enormemente peligrosa para la humanidad. Debido a que las armas nucleares representan una amenaza igual para todos los países, ofrecen una oportunidad única para llegar a un acuerdo global para no usarlas.
Una condición para tal acuerdo era el libre acceso natural a la información científica. Mi ideal de un mundo abierto podría evitar una carrera armamentista. Lamentablemente, los dignatarios –Roosevelt y, en particular, el primer ministro británico Churchill– pensaron de otra manera. El resultado es conocido."
¿Le gustaría decir algo sobre su encuentro con Heisenberg en Copenhague, 1941? Hay rumores de que intentó convencerle para que cooperara en el desarrollo de un arma nuclear para los alemanes. “Bueno, mucha gente me ha estado preguntando sobre eso en los últimos años, pero he decidido no volver a decir nada al respecto…
Entonces tendremos que conformarnos con una reconstrucción histórica del semanario. ¿Crees que es una buena reconstrucción? "Lo siento, pero realmente no voy a decir nada al respecto".
