Científicos del proyecto Manhattan (Grupo 2.2).

23 mayo 2012

http://prezi.com/4mpp5cpaoqdg/cientificos-del-proyecto-manhattan-grupo-22/


James Franck

26 abril 2012

Breve Resumen

Científico del Proyecto Manhattan durante la Segunda Guerra Mundial, director de la división química en la Universidad de Chicago [1] (uno de los distritos que operaban el proyecto en investigación y control técnico del mismo)[2].

 

Biografía

James Franck (Hamburgo , 1882 – Göttingen, 1964), físico alemán que en primer lugar estudió química general un año por la Universidad de Heideberg (aunque otras fuentes menos fiables dicen que estudió jurisprudencia), carrera que abandonó cuando comenzó a estudiar física en la Universidad de Berlín, obteniendo el doctorado en 1906.

Su experimento más conocido fue realizado en 1914 junto con Heinrich Rudoplh Hertz (será explicado en el apartado “intervenciones científicas” más abajo).

Durante la Primera Guerra Mundial (1914-1918) sirvió en el Ejército Alemán, siendo laureado con la Cruz de Hierro de Primera Clase por su heroísmo en un total de dos ocasiones [3]; dicho mérito le capacitó para ser Jefe de la División de Física del Kaiser Wilhelm Gesellschaf (sociedad para el avance de la ciencia que durante el Tercer Reich estuvo implicada en operaciones científicas propulsadas por el régimen nazi).

En 1920 se hizo profesor de física experimental en la Universidad de Göttingen, mientras realizaba trabajos de física cuántica con Max Born.

No fue hasta 1925 cuando ganó el premio Nobel de física , fundamentalmente por su trabajo realizado en 1914 (por la evidencia experimental obtenida de la existencia de la transmisión de energía) junto con Hertz; en este mismo año propuso el llamado principio de Franck-Condon (que también será explicado en el apartado “intervenciones científicas”).

Debido a que era judío, se vio obligado a dejar su puesto como profesor al comienzo del régimen nazi (1933); permaneció durante un año en Copenhague [4], tras lo cual emigró a Estados Unidos donde se involucró en el Proyecto Manhattan. Allí fue director en la división química en la Universidad de Chicago, además de presidente / coordinador de un comité sobre problemas políticos y sociales que podría ocasionar la bomba atómica [5] junto con otros científicos como Leó Szilárd o Donald J. Hughes; este grupo fue conocido por la elaboración del llamado “Franck Report” [6], que recomendaba el no uso de bombas atómicas en Japón debido a que “sacrificarían el apoyo popular a través del mundo” .

Como dato curioso, el premio Nobel que ganó Franck y que permanecía en Dinamarca fue disuelto por su colega George de Hevesy en agua regia (una mezcla muy corrosiva de ácidos que normalmente se usa para obtener oro de gran pureza) tras la invasión nazi a este país para impedir que lo robasen, y más tarde fue restaurado.

Al terminar la Segunda Guerra Mundial, permaneció como profesor emérito hasta 1956 en la Universidad de Chicago y se casó con Hertha Sponer, su formadora en la Universidad de esta ciudad. A partir de aquí estuvo investigando sobre la fotosíntesis obteniendo la Medalla Rumford por sus investigaciones en 1955.

Murió el 21 de mayo de 1964 en una visita a Göttingen, el mismo año en que fue nombrado miembro de la Royal Society de Londres [8].

Contribuciones científicas

Aprovecho para mencionar las tres contribuciones más importantes:

1)      Premio Nobel de Física (1925):

Ganó este premio junto con Gustav Ludwig Hertz por “el descubrimiento de las leyes que gobernaban el impacto de un electrón en un átomo” [1].  Esta medía la pérdida de energía cinética en las colisiones, mostrando que realmente había estados excitados, como predecía el modelo de Bohr , que propuso que los electrones poseen una serie de órbitas  discretas y estables que son medibles alrededor (en lugar de orbitar en un espacio continuo ).

2)      Principio de Franck – Condon (1925):

Este principio fue formulado junto con Edward Condon, que la refinó, y consistía en la demostración de que los tránsitos electróinicos entre los niveles arriba mencionados son extremadamente rápidos, siendo entre estas transiciones las más probables aquellas que tienden a conservar el “número cuántico de vibración” [5], siendo este número el que cuantiza la energía de un oscilador armónico (esto es , un sistema que oscila en forma de onda sinusoidal).

3)      Medalla Rumford por sus investigaciones sobre fotosíntesis (1955):

Franck dedicó los últimos días de su vida a investigar el fenómeno de la fotosíntesis (convertir mediante la luz la materia inorgánica en orgánica), lo cual le valió el logro de esta medalla.

     

Papel desempeñado en el Proyecto Manhattan

El papel que le correspondió dentro del proyecto fue la dirección de un departamento químico, aunque sin duda su papel más relevante en el mismo fue el análisis de la problemátia social y política que podía entrañar el uso de una bomba atómica; este análisis fue consumado en 1945, siendo él el coordinador de un informe conocido como “Franck Report”, que como se expresó en su biografía trataba del no uso de bombas atómicas en Japón debido a que “sacrificarían el apoyo popular a través del mundo”  (recomendación de la que Harry Truman, ex -presidente de los Estados Unidos se desentendió, bombardeando con ataques nucleares Hiroshima y Nagasaki en 1945) [7].  Este informe fue incluso censurado en algunos pasajes a manos de los oficiales encargados del proyecto, con lo cual  no tuvo muy buena reputación.


Opinión personal

Tras haber leído sobre esta científico opino que tuvo una vida intensa científicamente, sabiendo destacar en campos dispares por lo que considero que tuvo una capacidad sintética brillante.

Él estuvo fundamentalmente marcado por las circunstancias de la Segunda Guerra Mundial, por lo que tuvo que adaptarse a las nuevas circunstancias; sí he valorado muy positivamente la redacción del documento “Franck Report”, el informe en el que, junto a otros colegas cientíicos, desrecomendaba altamente el uso de las armas porque podía producir una gran mancha en la opinión pública, dejando al gobierno exento de humanidad de cara a ella. Lamentablemente desoyeron esto provocando las catástrofes nucleares de Hiroshima y Nagasaki, con unas consecuencias completamente nefastas debido a la radiación nuclear; por otra parte y desde un margen más imparcial, hubo varios bombardeos no nucleares al principio (como el bombardeo de Tokio [9]) que no provocaron una clara repercusión política en el país; así que se optó por esta solución “rápida”, lo que me recuerda una cita de Albert Einstein:

“No sé cómo será la Tercera Guerra Mundial, pero seguro que la Cuarta será con piedras y palos”.

Por suerte no se han vuelto a realizar (hasta este momento) ataques atómicos, aunque sí que se ve en ellos una potencial amenaza por parte de unos países con los otros.

A modo de resumen, sí que he visto en este científico una calidad humana y no sólo un trabajo para la prosperidad de la ciencia, lo cual me ha sorprendido gratamente.

 

Referencias

[1]:  http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1925/franck-bio.html

[2]: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/09/Manhttan_Project_Organization_Chart.gif

[3]:  http://www.nndb.com/people/326/000072110/

[4]: http://www.answers.com/topic/james-franck

[5]: http://en.wikipedia.org/wiki/James_Franck

[6]: http://www.dannen.com/decision/franck.html

[7]: http://history1900s.about.com/od/worldwarii/a/hiroshima.htm

[8]: http://www.jewishvirtuallibrary.org/jsource/biography/James_Franck.html

[9]: http://es.wikipedia.org/wiki/Bombardeo_de_Tokio


Niels Bohr

20 abril 2012

Vida

Niels Henrik Bohr (Copenhague, Dinamarca; 7/10/1885 – ibídem; 18/11/1962) fue un físico europeo que contribuyó sensiblemente en el desarrollo de la estructura del atomo así como en el campo de los electrones dentro de la mecánica cuantica. Estos trabajos le valieron para ser reconocido con el premio nobel de física en 1922. Fue un hombre que tuvo una vida bastante tranquila y acomodada ya que nació en el seno de una familia adinerada y tuvo fácil el doctorarse en Copenhague allá por 1911. Discípulo de Rutherford, aprendió mucho ese tiempo que estuvo en Manchester trabajando a su lado, empapándose de los conocimientos que años más tarde le ayudarían para desarrollar el proyecto de la famosa y devastadora bomba atómica. Todo esto se traduciría pocos años mas tarde en uno de los genocidios más instantáneos que se recuerdan en la historia de la humanidad .

Obra

Publicó su modelo atómico en 1913, en donde introducía nuevas teorías sobre la mecánica cuántica relacionadas con el núcleo del átomo así como con el numero de electrones en su órbita. Bohr tuvo la suerte de poder disfrutar de una relación fluida y enriquecedora con otros científicos contemporáneos como fueron Albert Einstein, Marie Curie o Wolfgang Pauli entre otros. Este intercambio alcanzo mayor relevancia durante las Conferencia Solvay de 1927 en donde se alcanzó una conciencia de la mecánica cuántica desconocida hasta el momento. Bohr contribuyó al desarrollo intelectual de su Copenhague natal

Exilio

Debido a su ascendencia judía Bohr tuve que escapar rumbo a Suecia desde su natal Dinamarca escapando de la creciente represión nazi orquestada por el III Reich alemán desde Baviera. Posteriormente se trasladaría a Londres desde donde emprenderia un viaje que le valdría para acuñar el titulo de padre de la primera bomba atómica. A punto de acabar la acabar la segunda gran guerra se embarcaría en el proyecto manhatan, el cual vería su mayor logro en el lanzamiento sobre Hiroshíma en agosto del 45 de la primera de las grandes y más famosas armas de destrucción masiva.

Valoracion Peronal

Mi conclusión se puede ver reflejada en lo que me resulta la gran paradoja de Bohr. Nuestro amigo Niels fue también galardonado con el premio Atomos para la Paz el cual se basa en reconocer a aquellos que abogan por un uso pacifico y comunmente positivo de la fuerza atómica. Esto choca frontalmente con el hecho de que Bohr, fue casi tan responsable como el propio Truman en la explosión que mato y sigue matando a gran parte de la sociedad civil japonesa. Me resulta fácilmente visible para alguien de la época que el desarrollo que estaban realizando en Los Alamos iba a desembocar en una gran catástrofe a varios niveles, ya fuera en Alemania o en otro lugar, vista la inestabilidad politica internacional en estos útimos compases de la II G.M.. La excusa de la carrera con alemania por conseguir la bomba me parece que queda en solo eso, una excusa. La derrota alemana era inminente con o sin bomba pero EEUU quería dejar clara su supremacia mundial y ya de paso hundir en la pobreza y la miseria a la otra gran potencia del pacifico. Sin embargo mientras todo esto ocurría Bohr ya había vuelto a su querida Dinamarca desde donde pudo escuchar el horror y el llanto que el pueblo japones sufría a tantos miles de kilómetros de distancia. Empapando así el lacrimal de todo el mundo “civilizado”. Un mundo paralizado por el miedo ante un nivel de devastación inalcanzable al entendimiento de la lógica humanitaria. Por todo esto considero que Bohr y todos los responsables del “proyecto manhatan” debieron ser juzgados por un tribunal internacional por crímenes de guerra y crímenes contra la humanidad al igual que se hizo con muchos de los responsables nazis. Por todo esto considero sin relevancia para la historia tantos otros detalles de la vida de Borh como su famosa anécdota con el barómetro que supongo será con lo que se quede la mayoría de la gente.


JÓZEF (JOSEPH) ROTBLAT

17 abril 2012

Józef (Joseph) Rotblat:

Nacido en Tódz´, Polonia, el 4 de noviembre de 1.908.

Fallecido en Londres, en el Reino Unido, el 31 de agosto de 2.005.

Fue un físico británico de origen polaco. Desde muy joven, con sólo 5 años, se vio envuelto en la primera guerra mundial, y donde su familia, de origen judío, lo perdió todo. Esto en cambio le formó un carácter independiente y autodidacta. Y aunque sus inicios no fueron ni mucho menos fáciles, comenzó su formación a la edad de 15 años, trabajó como electricista, y en 1.925 se diplomó en ingeniería eléctrica en la universidad de Varsovia, y en 1.932 obtuvo un Magisterio en filología.

Investigador en el laboratorio radiológico de la Sociedad científica de Varsovia desde 1.933 hasta 1.939, y subdirector para la física atómica en el Instituto de la universidad libre de Polonia desde 1.937 hasta 1.939.

En 1.938 consiguió doctorarse en física.

Con un precario equipo, estudió las colisiones inelásticas entre neutrones y descubrió varios isótopos radioactivos. Además descubrió que al fragmentar núcleos de Uranio, se favorecían reacciones en cadena, idónea para la creación de armas nucleares. Circunstancia que le hizo concienciarse de los efectos que esto podría tener.

En 1.939 se incorporó, primero como ayudante, y luego como profesor, al departamento de física de la universidad de Liverpool, y trabajó con James Chadwick en la construcción de un ciclotrón en Liverpool.

Formó parte del equipo de físicos británicos que trabajaron en el proyecto Manhattan, el particularmente en Los Álamos, del que se retiró en 1.944 al conocer que el armamento nuclear iba a ser utilizado como elemento de contención de la Unión Soviética. Circunstancia que le puso el cartel de proscrito, que más adelante se le exculpó.

En 1.946, y tras la muerte de su esposa, se nacionalizó británico, y fundó la Asociación de científicos atómicos británicos, con la función de concienciación del peligro de las armas nucleares.

Después de la segunda guerra mundial, se convirtió en uno de los críticos más prominentes de los armamentos nucleares, adquirió la nacionalidad británica y se dedicó a las aplicaciones pacíficas de la energía atómica, trabajando especialmente en el campo de la medicina nuclear.

En 1.950 fue nombrado profesor de física en la escuela de medicina del

St. Bartholomew´s hospital de la universidad de Londres, emérito desde 1.976.

Allí estudió los efectos biológicos de las radiaciones nucleares, la producción de isótopos radioactivos para la curación de tumores y construyó instrumentos para la radioterapia, como el acelerador lineal.

Abogó siempre por que los científicos tuvieran su propio código de conducta moral, una especie de juramento hipocrático similar al de los médicos.

En 1.955 trabajó con Albert Einstein y Bertrand Russell en lo que se llamaría posteriormente el Manifiesto Einstein-Russell. También promovió la campaña de desarmes nucleares en 1.958. Entró a formar parte del grupo de científicos que promovió la primera de las conferencias Pugwash, en 1.957, organización de la que fue secretario general entre 1.957 y 1.973, y luego presidente, a partir de 1.988.

La conferencia de Pugwash trató sobre las relaciones de la ciencia y la sociedad, y tuvieron un papel fundamental en la caída del Telón de Acero. El movimiento Pugwash es, hoy en día, una organización de científicos y humanistas, que él dirigió hasta su muerte, a los 96 años de edad.

En 1.992 le fue concedido el premio Albert Einstein de la paz, y el 1.955 el premio Nobel de la paz.

En mi opinión, Józef (Joseph) Rotblat, fue un científico que no ejerció su profesión de manera “clásica”. Hizó grandes avances en la medicina nuclear. Pero a s vez se fue concienciando de que estos avances podrían ser un arma de doble filo. Lo que le llevó a replantearse su labor. Y aunque continuó investigando, no dejó de lado sus principios y su humanidad, que es lo que la mayoría de científicos podrían haber hecho en su lugar.

A pesar de su gran labor científica, es fundamentalmente conocido por ser galardonado con el Premio Nobel de la paz. Lo que nos da una idea de hasta donde llegan sus convicciones como persona, relegando en cierta forma sus habilidades. Aún así, los grandes avances que hizo en su campo, nos demuestran el brillante científico que fue.


Richard Feynman

17 abril 2012

RICHARD FEYNMAN

BIOGRAFÍA

Richard Feynman nació el 11 de Mayo de 1918 en Nueva York. Desde muy pequeño se dedicaba a coleccionar y reparar aparatos de radio (esto será una temprana muestra de su carácter curioso y aventurero).
Se graduó en 1939 en el MIT (Masachussetts Institute of Technology), posteriormente recibirá su doctorado en Princeton en 1942 (su tutor de tesis será John Archibald Wheeler), el trabajo de investigación tratará sobre las ondas electromagnéticas.
Durante su estancia en Princeton continuó dando muestras de su afán investigador y curioso estudiando, con elementos procedentes de un microscopio, los hábitos de las hormigas que entraban en su habitación.
Se casó en varias ocasiones; su primera esposa Arline Greenbaun, murió de tuberculosis. Su segunda y última mujer, con la que pasó el resto de su vida, fue Gweneth Howarth.
No trabajó solo en física, practicó en la pintura y logró un notable éxito bajo un pseudónimo. Llegó incluso a presentar una exposición.
Además, tras una estancia en Brasil, aprendió a tocar percusión al estilo samba.
Se le diagnosticó cáncer en 1987 y fue este el motivo de su muerte un año después.

CARRERA PROFESIONAL

Mientras estaba en la universidad de Princeton fue instado por Robert R. Wilson a participar en el Proyecto Manhattan , del que hablaremos más adelante.
Después de esto, comenzó a trabajar en la universidad de Cornell. En este periodo de su vida se sentía “quemado” y sin inspiración, por lo que se dedicó a resolver problemas que por algún motivo le resultaran divertidos como analizar la física de twirling (actividad lúdica o deportiva cuya base sea hacer girar de forma rítmica un bastón especialmente creado para realizar juegos malabares).
Posteriormente le ofrecieron un puesto como profesor en el instituto de tecnología de Pasadena, California. Durante este tiempo centró sus estudios en la electrodinámica cuántica, disciplina en la que desarrolló la teoría del campo cuántico (diagramas de Feynman).
Fueron también de este periodo sus estudios sobre:
- La física de la superfluidez del helio líquido.
- El modelo de la desintegración débil.
Tras sus logros en la electrodinámica cuántica, Feynman se dedicó a la gravedad cuántica. Pudo derivar las ecuaciones del campo de la relatividad general de Einstein.

Es de destacar que, durante su estancia en California, debió participar en las clases de los estudiantes. Produjo una serie de clases que se convirtieron en las famosas Conferencias de física de Feynman.

En sus últimos años se le solicitó participar en la Comisión Rogers que investigó el desastre del Challenger en 1986.

LOGROS PROFESIONALES

- Premio Albert Einstein (Princeton, 1954).
- Premio Lawrence (1962).
- Premio Nobel de física, por sus contribuciones, en especial la “renormalización” en electrodinámica cuántica. (1965). Fue compartido con Shin-Ichio Tomonaga y Julian Swchinger.

EL PROYECTO MANHATTAN

Fue en Princeton cuando Robert R. Wilson animó a Feynman a participar en este proyecto para desarrollar la bomba atómica.
Al ser relativamente joven, su función dentro del proyecto consistió en dirigir al equipo de calculistas de la división teórica. Más adelante, junto con Nicholas Metropolis colaboró en la implementación del sistema de cálculo mediante tarjetas perforadas de IBM.
Feynman logró resolver una de las ecuaciones del proyecto; sin embargo los directores del mismo no comprendían la física implícita y la solución no fue utilizada.
El proyecto Manhattan se llevaba a cabo en una base secreta en los Álamos. Feynman se dedicaba, en su tiempo libre, a poner en evidencia la seguridad del lugar.

OPINIÓN PERSONAL

“Aprende a resolver todos los problemas que ya hayan sido resueltos.”

Con esta frase quiero mostrar lo que, en mi opinión es lo más característico de Feynman, y es esa capacidad, ese ansia, por investigarlo todo, por dar una vuelta de tuerca más, por cuestionar o poner en duda cosas que se dan ya por sentadas.
Incapaz de dejar algo si descubría que no entendía aunque fuera una parte mínima de ello.

Un hombre de mente abierta y espíritu libre que le obligan a estar en constante movimiento para evitar caer en la rutina. Esto se demuestra en su capacidad para tocar tantas y tan diferentes actividades como podrían ser la física, la biología, la pintura o la música.

BIBLIOGRAFÍA

http://es.wikipedia.org

http://www.um.es

http://es.wikiquote.org


John von Neumann

16 abril 2012

Biografía: Infancia y adolescencia. Cambios políticos y sociales. Exilio y posterior abandono de su país. El “milagro intelectual hungaro”. Su etapa en Estados Unidos.

János (John) von Neumann nació en Budapest el 28 de diciembre de 1903 en una familia acaudalada. Era el primogénito de tres hermanos  y el más inteligente de ellos. Tuvo preceptores privados hasta los 10 años y luego acudió al Instituto Luterano

Sus padres Miksa y Margit Neumann pertenecían a  la numerosa comunidad judía de la capital. A principios del siglo XX la mitad de la población de Budapest eran familias judías, originariamente agrícolas que habían prosperado y se habían trasladado a la gran ciudad.

Hungría pertenecía entonces al imperio austro-húngaro y tenia una gran autonomía política, aunque en asuntos fundamentales  como ejercito y política exterior dependía de totalmente de Viena. Su base económica seguía siendo la agricultura y su estructura social era aún de tipo aristocrático.

Su padre era abogado y dirigía uno de los principales bancos. Gracias a ello pudo disfrutar de una educación privilegiada y del interesante ambiente cultural de la Budapest de principio de siglo. En las veladas en casa de Miska Neumann participaban otros banqueros, hombres de negocios e intelectuales de la ciudad.

La posición de la familia Neumann, como la de otros judios ricos, era prometedora e inestable. Con el riesgo de bruscos cambios sociales y de emergencia del antisemitismo. En 1913, cuando János tenía 10 años, su padre compró un título de nobleza al emperador Francisco José apoyando así de forma decidida el régimen imperial establecido.

También  en su infancia experimentó la pertenencia a un país  dependiente por un lado en temas decisivos del imperio austro-húngaro superior  y sometedor por otro de las minorías  instaladas en su suelo.

Durante la infancia de von Neumann existían en Budapest grandes tensiones sociales debido al atraso del campesinado, a los problemas que presentaba el incipiente proletariado industrial y a la convivencia en el interior de sus fronteras de múltiples minorías  como cróatas, rumanos, eslovacos y servios.

Un movimiento socialista creció y se organizó alrededor de estas tensiones sociales. El partido radical formado en su mayoría por judíos médicos, abogados y comerciantes, que defendían la reforma y el sufragio universal, se fue alineando progresivamente con los socialistas y sería la justificación del antisemitismo posterior.

Su infancia estuvo llena de conmociones y sobresaltos que, pienso, marcaron probablemente la personalidad de János von Neumann y sus tomas de posición política en épocas posteriores.

El mismo año de su entrada al Instituto Luterano, estalló la Primera Guerra Mundial, (1914-1918). La derrota del imperio austro-húngaro significó para Hungría una catástrofe ya que perdió gran parte de su territorio y mas de tres millones de habitantes de lengua húngara pasaron a  depender de la soberanía de otros estados como Checoslovaquia, Rumania y Yugoslavia.

En los primeros meses de 1919, cuando János tenía 16 años, el poder pasó a manos de los comunistas guiados por el judio Bela Kun que implantó la República Sovietica Húngara con el modelo de la Revolución de Octubre rusa.

Durante los cinco meses que duró el modelo de la República Soviética Húngara la familia von Neumann, (junto con otros banqueros, aristócratas y militares conservadores), se exilió en Viena y en Abbazia, en la costa adriática de la actual Croacia, buscando refugio. Desde allí organizaron un movimiento contrarrevolucionario bajo la dirección de Milos Horthy que consiguió tomar el poder en la nueva Hungría.

Las circunstancias que encontró la familia al volver a Budapest no era buena por la fuerte ola de represión y antisemitismo que siguió a la toma del poder por Milos Horthy, justificada por la participación de muchos judíos, como el mismo Bela Kun,  en el movimiento revolucionario.

La situación de la familia von Neumann y de los judíos ricos, banqueros e industriales, no era mala a pesar del antisemitismo en ascenso. En 1921 fue admitido sin dificultad en la Universidad de Budapest para estudiar matemáticas pese a la limitada admisión de judíos, un 5%, impuesta un año antes y superando los estrictos controles de fidelidad al régimen.

A partir de ese mismo año 1921 se desligó progresivamente de su país. Inició una etapa de formación y estudio en Berlín donde asistió a clases de Einstein y en Göttingen donde asistía a los seminarios de Hilbert con quien tenia a demás largas conversaciones.  Mas tarde diría que sólo había conocido a un “gran matemático”. Se refería, por supuesto, a David Hilbert,  de quien amplió sus trabajos.

Tambien en Göttingen coincidió con Oppenheimer que mas tarde seria su colega en Princeton. Solo acudía a la Universidad de Budapest para los exámenes . Esta trayectoria no se aleja de otros matemáticos y científicos húngaros de la época, muchos de ellos judíos como Wigner, Szilar y Gabor.

Su padre no quería que estudiase matemáticas, ya que pensaba que no era una carrera con la que que luego pudiera ganar dinero, por esa razón se matriculó en la Universidad Tecnológica de Zúrich donde se licenció en Ingenieria Química en 1925. En 1926 se doctoró en Matemáticas por la Universidad de Budapest

Creo que su personalidad se vió condicionada por las circunstancias vividas en esta primera época, tanto las políticas como las culturales y sociales. Entre ellas el antisemitismo no es la menos importante, aunque no lo padeciera directamente en Hungría

Se ha hablado del “milagro intelectual húngaro” para referirse a la cantidad de genios científicos de ese país que florecieron a principios del siglo XX , todos ellos con trayectoria similar, judíos, nacidos en Budapest y con padres que los estimulaban. Todos abandonaron pronto Hungría, se doctoraron en Alemania y allí iniciaron la carrera profesional hasta que el ascenso del nazismo les hizo emigrar a Estados Unidos o Gran Bretaña.

Los científicos mas destacados de esa generación fueron John von Neumann. Leo Szilard, Edward Teller, Eugene Wigner, premio Nobel de Física en 1963 y  Dennis Gabor, premio Nobel de Física en 1971. Una generación magnífica para la ciencia.

John von Neumann fue invitado en 1930  como profesor visitante en la universidad de Princeton, Nueva Jersey y durante los tres años siguientes John Von Neumann pasaba medio año dando clases  en Princeton  y medio año dando clases  en Berlín.

En 1931 se convirtió en uno de los seis profesores de matemáticas originales del recién fundado Instituto para Estudios Avanzados en Princeton: J. W. Alexander, Albert Einstein, M. Morse, O. Veblen, H Weil y el mismo, un puesto que mantendría para el resto de su vida. Kurt Gödel fue uno de los profesores temporalmente invitados.

En 1933 fue contratado por el Instituto de Estudios Avanzados (IEA). En el año 1937 se nacionalizó ciudadano estadounidense.

Al estallar la Segunda Guerra Mundial (1939-1945), el ejército estadounidense, por medio de  Oppenheimer,  le ofreció en 1943 incorporarse al Proyecto Manhattan que tenía como objetivo era desarrollar la primera bomba atómica antes de que lo hiciera la Alemania nazi.

En los Álamos había una concentración de cerebros impactante, cosa que impedía ver que muchos venían de Hungría: Neumann, Edward Teller, Leo Szilard, Eugene Wigner, Theodore von Kármán. Se les puso el apodo de los “marcianos” , la broma sobre von Neumann era  que en realidad era un marciano que se había disfrazado de hombre y aprendido a vivir entre ellos.

En 1955 el Senado de los Estados Unidos lo ratificó como uno de los cinco comisarios de la Comisión de Energía Atómica, el puesto más alto al que un científico podía aspirar en el gobierno lo que hizo que en la primavera se mudara a Washington con su familia. Al año siguiente, en 1956, recibió de manos del presidente Eisenhower la primera medalla Enrico Fermi a la vez que se le manifestaban los primeros síntomas del cancer de huesos que rápidamente terminaría con su vida.

En ese momento se subestimaban por desconocimiento los peligros de la radiación y von Neumann compartía la misma confianza: permanecía en Los Álamos varios meses al año y acudía personalmente a los ensayos nucleares.

Finalmente contrajo un cáncer de huesos que le fue diagnosticado en 1955 y que ya al año siguiente lo incapacitó gravemente. Algunas reuniones de alto secreto de la Comisión de la Energía Atómica tuvieron que celebrarse en la habitación del Hospital militar Walter Reed en el que estaba ingresado. Aunque de origen judío von Neumann nunca había sido creyente y sorprendió a sus allegados pidiendo el consuelo de un sacerdote católico, el padre Strittmater. Con sus facultades mentales gravemente alteradas, John von Neumann murió el 8 de febrero de 1957 con 53 años.

Produccion científica y capacidad intelectual

John von Neumann esta considerado como uno de los mas grandes matemáticos de la historia moderna. Desde pequeño mostró su gran capacidad para el estudio y el cálculo mental. Era un niño que podía hablar en latín y griego a los 5 años y apenas cumplidos los 6 era capaz de dividir mentalmente dos números de 80 cifras.

Las anecdotas sobre su gran inteligencia y capacidad de cálculo son innumerables.

En el Instituto Luterano su profesor se dio cuenta rápidamente de que era un prodigio y recomendó que tuviera clases particulares de un profesor de universidad. Como muchos jóvenes talentos científicos habían quedado sin trabajo en Budapest con la crisis económica de la Primera Guerra Mundial, tuvo la gran suerte de que dos matemáticos del grupo de Fejér le dieran clase, primero Gabor Szegö y luego Mihály Fekete y así entró en contacto con la rica tradición matemática hungara.

Ganó el premio Eötvös al mejor alumno del país en matemáticas y ciencia.

Fue precisamente en el Instituto Luterano  dónde conoció Eugene Wigner, futuro premio Nobel de Física en 1963, que fue íntimo amigo de von Neumann el resto de su vida. Wigner se dedicó a la física porque afirmaba: Tras conocer a Neumann me dí cuenta de la diferencia que había entre un matemático de primera y yo. 

1- Los problemas fundamentales de las matemáticas y el enfoque axiomático

Ulam, compañero en Loa Alamos,  resume el trabajo del primer von Neumann:

En su juvenil trabajo, está no sólo preocupado con la lógica matemática y la axiomática de la teoría establecida, sino, simultáneamente, con los propios fundamentos de la teoría establecida, obteniendo interesantes resultados en la teoría de la medida y la teoría de las variables reales. Fue también en este periodo cuando comenzó su trabajo clásico en la teoría cuántica, la fundamentación matemática de la teoría de la medida en la teoría cuántica y la nueva mecánica estadística.

A los 20 años introdujo la definición de número ordinal  que es aquel conjunto de todos los ordinales más pequeños que él.  La teoría de anillos es conocida hoy como “álgebras de von Neumann” o algebras con operadores en espacios de Hilbert, también es suya la demostración de la hipótesis cuasi-ergódica y también hizo aportaciones a la teoría de la medida, la teoría de los grupos topológicos, la teoría de retículos y la teoría de operadores. Más tarde, aplicó sus conocimientos a la naciente mecánica cuántica. Fue él quien se dio cuenta que un estado cuántico podía considerarse como un vector en un espacio de Hilbert.

2-Teoria de juegos

En diciembre de 1926 presentó su primer trabajo sobre Teória de los Juegos de Sociedad en la Sociedad Matemática de Gotinga, sobre la formalizacón matemática del juego competitivo entre dos personas. Este trabajo contenía el embrión de múltiples desarrollos posteriores en diferentes campos, no solo matemáticos sino de teoría de conjuntos, ciencias sociales y  economía.

Mas tarde volvió a ocuparse en extensión y profundidad de todos los temas de dicha teoria, incluyendo la teoria de la utilidad. Con sus nuevas investigaciones publicó en 1944 y en colaboración con Morgenstern su gran libro sobre Teoria de juegos y de la conducta económica. 

3-Arquitectura von Neumann
Su interes por la computación fue forzado por su trabajo en Estados Unidos. En la Universidad de Princeton, coincidió con Alan Turing en 1937 y 1938. En ese momento, von Neumann, se estaba dedicando al desarrollo de túneles de viento supersónicos. Allí se dio cuenta que sin nuevas y poderosas calculadoras era imposible resolver los complicados cálculos que se derivaban. Necesitaban resolver muchas operaciones en poco tiempo. El empujón definitivo lo tuvo cuando se encontró fortuitamente en un viaje de tren con Hermann Goldstine que trabajaba en la Escuela de Ingeniería Eléctrica de Moore y que, estaban realizando avanzadas investigaciones en el campo del cálculo automático Goldstine lo cuenta con sus propias palabras: “Con considerable temor me acerqué a esta figura de fama mundial, me presenté y empecé a hablarle. Por fortuna para mí, von Neumann era una persona cálida y amable que procuraba que la gente se relajara en su presencia. La conversación pasó enseguida a mi trabajo. Cuando se convenció de que yo estaba participando en el desarrollo de una computadora electrónica capaz de realizar 333 multiplicaciones por segundo (los informáticos no os riáis: ¡era 1944!), la atmósfera de nuestra conversación pasó de un relajado buen humor a una más propia del examen oral para un doctorado en matemáticas. Poco después, ambos fuimos a Filadelfia para que von Neumann pudiese conocer el ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer)

Von Neumann aportó todo su potencial al proyecto ENIAC, dándose cuenta de sus límites y propuso desarrollar el EDVAC (Electronic Discrete Variable Computer), su concepto de “cerebro electrónico” con la impresionante novedad de poder implementar el concepto de programa almacenado en memoria.

En la actualidad cada computadora se basa en el modelo creado por  John Von Neumann. El modelo  propuestoexamina el interior de la computadora y define cómo se realiza el procesamiento. Von Neumann  resolvió el problema de tener que cablear la máquina para cada tarea, dado que le pareció evidente, que programar computadoras con una enorme cantidad de interruptores y cables era algo lento, tedioso y poco flexible, y pensó que el programa podía representarse en forma digital en la memoria de la computadora, lo mismo que los datos. También observó que la torpeza de la aritmética decimal en serie utilizada por la ENIAC, con cada dígito representado por diez bulbos (uno encendido y nueve apagados), podía reemplazarse usando aritmética binaria paralela.

Su diseño básico, ahora conocido como una Máquina de Von Neumann, se usó en la EDSAC para la primera computadora que almacenaba el programa, y constituye todavía la base para la mayoría de las computadoras digitales, casi medio siglo después. Este diseño y la máquina IAS (Princeton Institute of Advanced Studies), construida en colaboración con Herman Goldstine, ha tenido una influencia determinante en los ordenadores actuales.

En 1945 John Von Neumann creó un modelo computacional que se caracteriza por disponer de una única memoria principal en la que se almacenan los datos y las instrucciones. La memoria estaba dividida en dos zonas, la primera para almacenar el programa que se debía ejecutar y la segunda, para retener los datos.

El canal de transmisión de los datos entre CPU y memoria genera un cuello de botella para el rendimiento del procesador. En la mayoría de computadoras modernas, la velocidad de comunicación entre la memoria y la CPU es más baja que la velocidad a la que puede trabajar esta última, reduciendo el rendimiento del procesador y limitando seriamente la velocidad de proceso eficaz, sobre todo cuando se necesitan procesar grandes cantidades de datos. La CPU se ve forzada a esperar continuamente a que lleguen los datos necesarios desde o hacia la memoria.

La velocidad de procesamiento y la cantidad de memoria han aumentado mucho más rápidamente que el rendimiento de transferencia entre ellos, lo que ha agravado el problema del cuello de botella o embotellamiento de Von Neumann. Este  problema  se redujo introduciendo una memoria caché entre la CPU y la memoria principal, y mejorando los algoritmos del predictor de ramas.

Fue consejero de IBM y los ingenieros de la época decían que era capaz de crear y revisar de cabeza programas de 50 líneas, en Assembler. Edward Teller dijo que, probablemente, IBM debía la mitad de su dinero a von Neumann. Nunca quiso patentar sus ideas para intentar estimular el desarrollo tecnológico posterior, oponiéndose activamente a intentos de colegas de obtener  dichas patentes.

4-Proyecto Manhattan y bomba de Hidrógeno

Con el inicio de la Segunda Guerra Mundial el gobierno americano puso en marcha grandes proyectos de investigación de envergadura desconocida relacionados con la guerra y con grandes recursos económicos. El mas importante fuer el proyecto Manhattan dirigido por Robert Oppenheimer  con el objetivo de diseñar, desarrollar, construir y probar una bomba atómica en total secreto.

Oppenheimer invitó a von Neumann en 1943 que trabajara en el proyecto Manhattan para fabricar la bomba atómica antes que los nazis,  y fue una de las rarísimas excepciones a la norma de seguridad que se imponía a los científicos que trabajaran para la bomba que vivieran allí. A von Neumann le consideraban tan valioso que se le permitió pleno conocimiento del proyecto  y total libertad para su agenda.

Experto en materia de explosivos, entre otras habilidades, le fue encomendada la misión de ayudar en el diseño de explosivos de contacto para la compresión del núcleo de plutonio del dispositivo Trinity test y la bomba Fat Man caída en Nagasaki. También fue el encargado de calcular a qué altura debían explotar las bombas antes de tocar el suelo para que su efecto fuera más devastador. Así mismo también estuvo en el comité encargado para seleccionar objetivos potenciales japoneses donde hacer caer las bombas atómicas.
Su aportación más importante radicó en el diseño del método de implosión que fue probado en Alamogordo, la primera detonación de una bomba atómica de la historia  y que luego volvería a usarse para detonar la bomba de Nagasaki.

El Los Alamos von Neumann se hizo amigo del jefe administrativo del proyecto, el general Groves quien lo incluyó en su círculo de confianza encargado de tomar decisiones estratégicas.

A partir de este momento su implicación en programa armamentístico americano fue cada vez mayor. Todos los “húngaros geniales” de la época de von Neummann estuvieron implicados en la construcción de la bomba atómica a excepción de Gabor.

Von Neumann se decantó por la conveniencia de construir la bomba de Hidrógeno, de la que a veces se le considera como “el padre”, reduciendo su tamaño de forma que ocupara la cabeza de un misil. La primera explosión de la bomba H tuvo lugar en una isla del Pacífico en 1952 y von Neumann acudió a presenciarla.

Oppenheim se opuso a la construcción de la bomba H por los  peligros que implicaba y fue juzgado en 1954 en la época maccarthysta por el Comité de Actividades Antiamericanas. Von Neumann, adoptando una actitud radicalmente diferente a la de otros científicos como Edward Teller, se atrevió a defender en público la inocencia y lealtad de Oppenheimer y testificó a su favor aunque no compartía sus ideas políticas.  Declaró  que era tan leal como competente. El fiscal, no obstante, le preguntó si él hubiera actuado igual que Oppenheimer. Y la respuesta de von Neumann  fue:

Me está usted pidiendo que en primer lugar acepte la hipótesis de que alguien se ha comportado mal, y a continuación que me pregunte a mí mismo si hubiera hecho igual. ¿Acaso no se parece a indagar “cuándo dejé de pegar a mi mujer”?

Obras destacadas

Introducción a los números transfinitos (1923)

Axiomatización de la teoría de conjuntos (1925)

Fundamentos matemáticos de la Mecánica Cuántica (1932)

Teoría de juegos y comportamiento económico (1944)

Primer borrador de un informe sobre la EDVAC (1945)

Valoración personal

Von Neumann era un judío lógico, ante todo. Su pasión por la axiomática le llevaba a tratar cualquier conflicto como si se tratara de un modelo matemático. Por ejemplo si tenía entre manos una decisión que beneficiaba a una mayoría sobre una minoría la aplicaba con una lógica implacable independientemente de las  personas que resultaran afectadas por ella. En ese aspecto era insensible como lo demostró en su implicación en la elección de los objetivos japoneses de Hiroshima y Nagasaki.

Creo que la inestabilidad política de su infancia en Hungría, la experiencia de la Gran Guerra y los 5 meses de exilio familiar bajo el dominio comunista que detallamos en su biografía le marcaron considerablemente  e hicieron de él una persona conservadora, amante a ultranza del orden y del sometimiento de las minorías para conservarlo.

La doble amenaza vivida en Europa del comunismo y  del nazismo alemán  le bastaron para justificar el desarrollo sin límites del programa armamentístico americano y su utilización real en el conflicto.  El lanzamiento de la bomba en Japón era también una advertencia a la Unión Soviética, que podía pasar de aliado a enemigo, incluso parece que apoyó la idea de un ataque preventivo a objetivos soviéticos.

Aunque muchos científicos como Oppenheim, Einstein, Bohr o Szilard emprendieron después de la segunda guerra mundial una activa campaña para paralizar  el desarrollo de mas armas atómicas, von Neumann nunca dudó sobre la conveniencia de llevarlo a cabo. Ciertamente evitó pronunciarse públicamente sobre su conveniencia, pero su actitud de apoyo a la política armamentística era inequívoca.

Bibliografia utilizada

El mundo como un juego matemático. Giorgio Israel y Ana Millan Gasca

Los lógicos. Jesus Mosterin

http://www.historiasdelaciencia.com/?p=19

http://www.historiasdelaciencia.com/?p=63

http://www.historiasdelaciencia.com/?p=203

http://www.frasesypensamientos.com.ar/autor/john-von-neumann.html


Enrico Fermi

16 abril 2012

Biografía

Enrico Fermi nació en Roma, Italia, el 29 de Septiembre de 1901. Ya desde pequeño mostró gran interés por la ciencia y los artilugios eléctricos que desmantelaba junto con su hermano Gulio, la muerte de éste supondría un verdadero punto de inflexión en la vida de Enrico ya que para mitigar el dolor que le producía se dedicó al estudio de la ciencia en general. Leyó una gran variedad de libros durante su infancia que abarcaban ámbitos de la ciencia desde las matemáticas, mecánica clásica, astronomía hasta la óptica y la acústica. Tenía un gran afán devorador de libros, todo lo que llegaba a sus manos al poco tiempo lo asimilaba concienzudamente. Participó en su juventud en numerosos proyectos con sus amigos como la fabricación de giroscopios o aparatos para medir en campo magnético de la tierra.

A los 17 años ingresó en la Universidad de Roma, y comenzó a destacar en el campo de la física ya desde muy joven, uno de sus profesores vio su potencial y en numerosas ocasiones le llamaba para dar charlas y seminarios, ya que poseía conocimientos más avanzados que muchos de los instructores del centro. Desarrolló, en esta época, sus conocimientos en el estudio de la relatividad general, la mecánica cuántica y la física de los átomos. Publicó algunos trabajos sobre electrostática y electromagnetismo y a la edad de 21 años se doctoró gracias a su tesis sobre Probabilidad y algunas de sus aplicaciones  en la radioactividad inducida.

Continuó publicando en numerosas revistas de gran importancia en la época y tuvo colaboración con distintos científicos, siguió desarrollando sus teorías y escribió su trabajo acerca de la estadística Fermi-Dirac, uno de los más importantes de su carrera. Más tarde concluyó que tras la famosa ecuación de Einstein (E=mc²) había una gran cantidad de energía nuclear potencial para ser explotada fuente de sus posteriores trabajos en este campo.

Tras doctorarse con éxito comenzó a trabajar como profesor en al universidad de Roma, el primero que impartía Física atómica en Italia. Conformó un grupo de notables mentes para sus investigaciones como  Edoardo Amaldi, Bruno Pontecorvo, Franco Rasetti y Emilio Segrè. Durante su estancia en Roma, Fermi y su grupo realizaron numerosas investigaciones y contribuciones en múltiples aspectos teóricos y prácticos de la física, como la teoría de la decadencia beta (Beta Decay) en las partículas luego ampliada por Wolfang Pauli con la inclusión del Neutrino. También realizaron el descubrimiento de los neutrinos lentos, de gran importancia para el posterior funcionamiento del reactor nuclear.

Fermi y su grupo se dedicaban principalmente a bombardear elementos con neutrones lentos, y durante sus experimentos con Uranio casi observa lo que se conoce como fisión nuclear, cosa de gran importancia en la época ya que la fusión si que estaba probada pero que un átomo se separase en dos más ligeros era poco probable o al menos en los campos teóricos de entonces. Se cree que Fermi obtuvo resultados notables en la fisión de los átomos aunque éste nunca lo reconoció, porque no concordaba con la base de sus cálculos.

En 1938 ganó el Premio Nobel de Física a la edad de 37 años, por sus demonstraciones de la existencia de nuevos elementos radioactivos producidos por la irradiación de los neutrones y por su descubrimiento de las reacciones nucleares con el estudio de los neutrones lentos.  Tras esto, él,  su esposa Laura y sus hijos emigraron a nueva York, en gran parte a causa del auge de los fascistas en el poder y de la promulgación del “manifesto de la razza”  por parte del régimen de Benito Mussolini. Laura era judía, como también algunos de sus asistentes que se quedaron sin trabajo. A su llegada a EEUU empezó a trabajar en la Universidad de Columbia.

En Diciembre de ese mismo año los científicos alemanes reportaron que habían hecho grandes avances en el campo de la fisión nuclear, a través de la comunidad científica de la época estas noticias llegaron a EEUU, Niels Bohr pasó por Columbia para dar una charla, y pronto se pusieron manos a la obra, Fermi y el resto de su equipo, y en Enero de 1939 condujeron el primer experimento de fisión nuclear realizado en Estados Unidos.

Después de esto Fermi se fue a la universidad de Chicago donde empezó los estudios que más tarde contribuyeron a la creación de la primera pila nuclear, la “Chicago Pile-1”, este éxito en una pila de reacción en cadena fue muy importante no solo por el hecho de ayudar a entender las propiedades de la fisión nuclear, sino también por servir como piloto a futuros experimentos como los reactores posteriores que serían utilizados para producir el plutonio de las bombas atómicas así como lo que sería el comienzo de la energía nuclear como fuente de electricidad. Esto hizo que Fermi y alguno de sus ayudantes se involucraran en el proyecto Manhattan, a raíz del temor de que los científicos obtuvieran la bomba atómica antes que los estadounidenses en la guerra. Se traslado a Los Álamos donde se encontraba el laboratorio principal, y trabajo como consultor general, donde sus amplios conocimientos sobre los múltiples campos de la física resolvieron de forma acertada los numerosos problemas que se iban presentando en el proyecto. En 1944 se le concedió la ciudadanía Estadounidense oficialmente. Fue parte importante en el desarrollo de la bomba atómica, así como estuvo presente en las primeras pruebas de este monstruoso elemento de guerra.

Tras la guerra, y la gran importancia que tuvo “la bomba” en la victoria de los japoneses, Fermi se dedicó a actividades más pacíficas como la invención del FERMIAC, una computadora analógica que estudiaba el transporte del neutrón a través de elementos fisionables.

También fue consejero durante un tiempo del Comité de la Comisión de la Energía Atómica, que informaba sobre el uso de la energía nuclear y la peligrosidad de ésta. Tras la detonación de los rusos de la primera bomba de fisión  en 1949, presentó una carta sobre la oposición al desarrollo de la bomba de Hidrógeno por motivos morales y técnicos, no obstante también participó en el desarrollo e ésta ya que fue el que hizo los cálculos sobre cuánto tritio habría que utilizar para se correcto funcionamiento.

Ya en los años 50 y posteriores se dedicó a la transmisión de conocimiento en la Universidad de Chicago, mediante charlas. También  realizó investigaciones en la física de partículas relacionadas con los piones  y los  muones.

También desarrolló lo que se conoce como la paradoja de Fermi, que enuncia que con todos los billones de billones de sistemas solares en el universo, se pensaría que al menos una forma de vida inteligente de vida habría contactado con nosotros.

Fermi murió de cáncer de estómago en Chicago, el cáncer fue a consecuencia de los experimentos llevados a cabo para la construcción de la primera pila nuclear, Fermi sabía de este riesgo pero su afán de descubrimiento hizo que no le importara el hecho y continuara con su investigación.

Aportes

Físico de gran prestigio reconocido por su trabajo en el desarrollo del primer reactor nuclear, el Chicago Pile-1, y por sus aportaciones en el campo de la teoría cuántica, la física nuclear y la física de partículas, así como sus contribuciones al desarrollo de la mecánica estadística.

En 1938 fue galardonado con el Premio Nobel gracias a su trabajo en la radioactividad inducida. Enrico Fermi es ampliamente conocido por ser uno de los más prestigiosos y más reconocido científico del siglo XX, tanto pos su trabajo en el ámbito teórico, así como en el campo práctico. También es considerado, junto con J. Robert Oppenheimer, como “el padre de la bomba atómica”.   Igualmente también posee numerosas patentes relacionadas con el uso de la energía nuclear.

Ha dado nombre a numerosos galardones, conceptos e instituciones como el Premio Enrico Fermi que distingue a un científico por su trabajo y desarrollo del uso y la producción de energía, el Instituto Enrico Fermi que desarrolla trabajos relacionados con el campo de la física, la astrofísica y la cosmología principalmente. El Telescopio Espacial de Rayos Gamma Fermi, que estudia los núcleos activos de las galaxias, los pulsars y otros recursos de alta energía como la materia oscura. La estación generadora de Energía nuclear en Michigan lleva su nombre, así como los Fermiones y el elemento sintético Fermio.

El trabajo de Fermi ha sido alabado por muchos científicos y se ha dicho de él que si hubiera nacido unos años antes, hubiese llegado a las mismas conclusiones que Rutherford sobre el núcleo atómico y Niels Bohr sobre el estudio del átomo de Hidrógeno.

De su capacidad de trabajo se dijo: “If this sounds like hyperbole, anything about Fermi is likely to sound like hyperbole”.

-Si esto suena como una Hipérbole, todo acerca de Fermi puede sonar como una hipérbole.

Esto hace ver el gran respeto y aprecio que le tenían los científicos de su época.

En cuanto a su método de trabajo Fermi también poseía grandes cualidades, la capacidad de Fermi y el éxito deriva tanto de su evaluación del arte de lo posible, a partir de su habilidad innata y la inteligencia. No le gustaban complicadas teorías, y mientras que tenía una gran habilidad matemática, nunca la uso cuando el trabajo se podría hacer mucho más simple. Era famoso por obtener respuestas rápidas y precisas a problemas que podrían desconcertar a los demás científicos. Más tarde, su método para obtener respuestas aproximadas y rápidas a través de  la revisión de los cálculos se conoce informalmente como el “método de Fermi”.

Conclusión

La vida de Fermi estuvo marcada por la tragedia, ya desde pequeño la muerte de su hermano marcó lo que sería su infancia y adolescencia, y se dedicó al estudio intenso de todas las ramas de la ciencia, lo cual junto a sus habilidades e inteligencia innata, le convirtieron en una de las mentes más preclaras de su época, ya que albergaba conocimientos amplias de muchos de los principales campos de la física. Luego la persecución a su familia por parte del fascismo italiano, le hizo trasladarse a EEUU, lo cual lo llevó a colaborar con el gobierno en el desarrollo de la primera bomba atómica, no obstante creo que Fermi era pacifista como la mayoría de los científicos de la época, y la única motivación que tenía en el desarrollo del proyecto era el ansía de experimentar y el hambre de conocimiento que había demostrado durante toda su vida, llegar donde nunca antes ha llegado el hombre, adentrarse y entender lo más fundamental de la física, el átomo. Por lo que su participación en el proyecto Manhattan no tenía afán bélico sino más bien la continuación de sus investigaciones en la ciencia del átomo.

En resumen, nos encontramos ante uno de los más eminentes científicos del s.XX y de la historia en general, que ha ayudado al desarrollo de lo que hoy conocemos como energía nuclear que provee un gran porcentaje de la electricidad que se consume a nivel mundial, por nombrar el legado más destacable de su trabajo, así como su método de enseñanza y aprendizaje que han seguido los científicos posteriores para desarrollar su labor.

En mi opinión, no se debería juzgar a Enrico Fermi por la destrucción provocada por la bomba atómica, ya que no fue él el que apretó el “botón”, y como vemos en su biografía era un firme defensor de la paz y estaba en contra de la guerra nuclear, no podemos juzgar su vida y trabajo por el uso que le dieron a sus investigaciones, sino más bien como un entusiasta de la ciencia al que debemos más que la destrucción, una nueva forma de energía bastante rentable de la que todos disfrutamos hoy en día.


Otto Robert Frisch

16 abril 2012

Otto Robert Frisch nació en Viena el 1 de octubre de 1904. Mostró un talento precoz por las matemáticas, pero en 1922 ingresó en la Universidad de Viena para estudiar física, ya que tenía la sensación de que una carrera en matemáticas sería demasiado abstracta.

En la década de 1920 los cursos de física austríaca no ofrecían un título de licenciatura, por lo que Frisch se graduó con un Ph.D. en el año 1926. Luego pasó un año en un laboratorio privado que fabricaba dosímetros de rayos X, dispositivos que miden la cantidad de radiación que una persona ha absorbido.

Alemania, 1927-1933

En 1927, Frisch se fue a Berlín para trabajar en el Physikalisch-Technische Reichsanstalt, el laboratorio nacional del gobierno alemán de física. Vivía en el barrio de Dahlem, cerca de su tía Lise Meitner, y fue capaz de asistir a conferencias a cargo de eminentes físicos de la Universidad de Berlín.

En 1930 Frisch abandonó Berlín para trasladarse a Hamburgo. Trabajó como asistente de Otto Stern, quien más tarde recibió, en 1943, el Premio Nobel de Física. Frisch estudió haces moleculares y desarrolló un ‘beam chopper’, un dispositivo que selecciona los átomos de una cierta velocidad haciéndolos pasar a través de discos giratorios con ranuras.

Frisch también se estudió la respuesta de los momentos angulares atómicos y los cambios en los campos magnéticos, la reflexión de haces atómicos en superficies de cristal, y ayudó en el descubrimiento del momento magnético del protón.

En 1933 la Alemania nazi introdujo las leyes raciales que obligó tanto a Frisch como a Stern a salir de Hamburgo. Stern preparó a Frisch para unirse a Patrick Blackett en el Birkbeck College de Londres.

Londres y Dinamarca, 1933-1939

Frisch y otros muchos comenzaron a estudiar la radiactividad artificial que acababa de ser descubierta por Joliot-Curie. Frisch desarrolló un dispositivo para mover rápidamente una muestra de una fuente radiactiva a la vecindad de una cámara de niebla, y la usó para descubrir dos nuevos isótopos radiactivos.

En 1934, Niels Bohr, invitó a Frisch a unirse al Instituto de Física Teórica en Copenhague. Continuó el trabajo que había comenzado en Londres, el descubrimiento de otros dos nuevos isótopos, antes de interesarse por las colisiones entre neutrones y núcleos.

Frisch se involucró con la explicación de la fisión nuclear en 1938, mientras que pasaba la Navidad con su tía Lise Meitner. Ella había recibido una carta de Otto Hahn informando de que una colisión entre los núcleos y neutrones de uranio podría producir bario, un elemento con la mitad de la masa atómica del uranio. Anteriormente se había pensado que estas reacciones sólo generaban productos con aproximadamente la misma masa atómica que los elementos bombardeados.

Frisch y Lise Meitner se dieron cuenta de que el impacto de un neutrón debía haber distorsionado el núcleo de uranio de tal manera que se hacía alargado. Los núcleos contienen protones cuya carga eléctrica positiva trata de repelerse entre sí, pero el núcleo se mantiene unido por una fuerte tensión superficial. Si se prolongaba, las fuerzas eléctricas podría dominarse, permitiendo que el núcleo de partirse en dos. Frisch sugirió el término “fisión” para describir esta división de un núcleo pesado en dos trozos de tamaño aproximadamente igual.

La masa de los dos fragmentos de fisión es ligeramente inferior a la masa del núcleo de uranio. De acuerdo con la ecuación famosa de Einstein, esta masa es igual a la energía adquirida por los fragmentos. Frisch y Meitner calcularon que la energía sería sorprendentemente grande a 200 MeV.

Frisch y Meitner escribieron estas conclusiones en una carta a la revista Nature. Frisch luego hizo un experimento para detectar los fragmentos de fisión, en tan sólo dos días.

En 1939 estaba claro que la guerra estaba a punto de comenzar, y que Dinamarca se reduciría a las fuerzas alemanas. Frisch anunció a todos sus visitantes ingleses que le gustaría dejar Copenhague, y, finalmente, Mark Oliphant invitó a Frisch a la Universidad de Birmingham.

Inglaterra durante la guerra, 1939-1943

Frisch visitó Birmingham durante el verano, con la intención de regresar a Copenhague para recuperar sus pertenencias, pero la guerra comenzó durante su visita. Dado que Austria había sido anexada, Frisch era ahora un ciudadano alemán, y si corría el riesgo de salir de Inglaterra podrían desautorizar su regreso. Se le dio un nombramiento temporal como ayudante de enseñanza, pero como extranjero no se le permitió participar en la investigación del radar de Oliphant.

Frisch siguió haciendo hincapié en la fisión nuclear. Niels Bohr había observado que la fisión del uranio se debía a un isótopo raro, el uranio-235. Esto era tranquilizador, ya que se sabía que en el proceso de fisión se emiten neutrones secundarios. Si estos neutrones pudieran iniciar otro proceso de fisión, una reacción en cadena podría ocurrir, y la energía liberada podría ser utilizada como una nueva arma devastadora.

Afortunadamente, el descubrimiento de Bohr sugirió que esa reacción en cadena explosiva era imposible con uranio natural. El isótopo uranio-235 fisionable constituye sólo una pequeña proporción del metal, y el número de neutrones emitidos que reaccionan con esta pequeña proporción sería demasiado pequeño para establecer la reacción en cadena.

Frisch creyó la conclusión de Bohr, pero quería estar seguro de que la fisión se debía totalmente al isótopo ligero. Necesitaba comparar las reacciones entre los dos isótopos, por lo que trató de separarlos a través de difusión térmica. No tuvo éxito, pero empezó a preguntarse qué pasaría si el isótopo ligero pudiera separarse en grandes cantidades.

Trabajando con Rudolf Peierls, Frisch estimó la cantidad de uranio-235 puro que sería necesaria para sostener una reacción en cadena. Para su sorpresa, encontraron que la respuesta era alrededor de una libra (menos de medio kilogramo). Esto era mucho más pequeño de lo que esperaban, e hizo que el desarrollo de un arma de fisión se convirtiera en una posibilidad aterradora.

Con la ayuda de Oliphant, Frisch y Peierls informaron de su hallazgo a Henry Tizard, que asesoró al Gobierno sobre los problemas científicos relacionados con la guerra. Este memorándum predijo los efectos de la explosión hasta la lluvia radioactiva, y fue la base del desarrollo del programa nuclear del Reino Unido y del proyecto Manhattan en el que Frisch trabajó como parte de la delegación británica. El trabajo se consideró de particular importancia, por lo que Frisch siguió concentrándose en los problemas relacionados con la energía atómica. Desde Birmingham estaba totalmente ocupado con el trabajo esencial en el radar, por lo que Frisch se trasladó para unirse a James Chadwick en Liverpool en agosto de 1940.

Frisch se mantuvo en el Liverpool hasta finales de 1943. Continuó trabajando con secciones transversales nucleares de interés para una reacción en cadena de uranio, y desarrolló un dispositivo para medir la composición isotópica del uranio basado en su espectro de rayos alfa. Aunque Liverpool sufrió frecuentes ataques aéreos, Frisch continuó trabajando con buen humor, obteniendo el permiso de la estación de policía local para trabajar hasta tarde en su laboratorio.

A finales de 1943 se decidió que la investigación de Gran Bretaña sobre energía atómica se debía combinar con el proyecto de armas atómico de Estados Unidos, y los principales científicos de Gran Bretaña debían trasladarse a los Estados Unidos. Frisch no podía entrar en Estados Unidos como un alemán, por lo que fue nacionalizado a toda prisa como un ciudadano británico.

Los Alamos, 1943-1946

A su llegada a los Estados Unidos, Frisch fue asignado al grupo de trabajo de Los Álamos. El Uranio-235 fisionable y el plutonio puro se encontraban ahora en la producción, y Frisch estaba estudiando la multiplicación de neutrones en estos metales, tratando de determinar las cantidades exactas que se necesitan para sostener una reacción en cadena.

Estos experimentos fueron muy peligrosos, ya que un ligero cambio en las posiciones de los metales podría comenzar una reacción en cadena, bañando al experimentador en una dosis letal de radiación. En una ocasión Frisch accidentalmente comenzó como una reacción simplemente inclinándose sobre la muestra – el pequeño número de neutrones que reflejaba su cuerpo fue suficiente para iniciar la reacción – Afortunadamente se dio cuenta de lo que estaba pasando y sacó el material de separación, en el tiempo.

Frisch sugirió otro peligroso experimento, permitiendo al grupo de Los Álamos llegar a lo más cerca del inicio de una explosión atómica sin llegar a ser volado en pedazos. Tomó uranio-235, que en realidad iba a explotar, pero dejó un gran agujero en su centro para que no lo hiciese. La parte que falta, un tapón hecho exactamente de la forma correcta para encajar en el agujero, se redujo luego a través de la muestra. La disposición se convertiría en crítica, pero entonces el tapón caería por el otro lado, y la reacción se disminuiría.

Este experimento tenía que ser aprobado por un comité, y fue apodado el “Experimento del Dragón ‘, cuando Richard Feynman comentó que era “como cosquillas en la cola de un dragón dormido”. Sin embargo, el experimento fue aprobado, y proporcionó información valiosa acerca de las reacciones en cadena.

Cuando la primera bomba atómica fue probada en Trinity, Frisch no pudo encontrar sus gafas oscuras así que tuvo que sentarse de espaldas a la explosión. Él vio la nube de hongo en primer lugar, que parecía “un poco como una fresa”. Cuando la bomba fue lanzada sobre Hiroshima, Frisch estaba preocupado porque la mayoría de sus amigos lo estarían celebrando. Pocos de los científicos de Los Alamos vieron la necesidad de la bomba lanzada sobre Nagasaki.

Harwell y Cambridge, 1946-1972

En 1946, después del final de la guerra, Frisch regresó a Inglaterra para unirse al Atomic Energy Research Establishment, en Harwell. Fue nombrado jefe de la División de Física Nuclear, y utilizó su influencia para crear una atmósfera informal, dejando la mayor parte de la administración a su adjunto, Robert Cockburn.

Mientras que en Harwell, Frisch comenzó a escribir libros dirigidos a divulgar la ciencia. Su libro, “Conozca a los átomos” fue una guía para la física moderna destinado a los miembros interesados del público. En 1947, a Frisch se le ofreció la cátedra de Filosofía Natural Jacksoniana en Cambridge, y elegido para una beca en el Trinity College.

Frisch llegó a Cambridge diez años después de la muerte de Ernest Rutherford, que había construido el Laboratorio Cavendish como un centro mundial de la física nuclear. El nuevo profesor, Lawrence Bragg, estaba interesado en campos muy diferentes, por lo que cuando llegó Frisch la física nuclear en Cambridge estaba en declive.

Como físico nuclear de renombre, Frisch podría haber atraído más fondos y equipos costosos para el grupo de Cambridge. Esto pudo haber impuesto una cierta tensión en el trabajo de Frisch en Cavendish, ya que no estaba interesado en absoluto en la lucha por las subvenciones. La mayor parte de su trabajo se centró en su gran interés en los aparatos e instrumentación.

La mayor parte de su tiempo en Cambridge la empleó en el desarrollo de dispositivos de medición en tierra para su uso con cámaras fotográficas de burbujas.

En 1969 describió ‘Sweepnik’, un rápido dispositivo semi-automático para la medición de trayectorias de partículas ionizadas en una cámara fotográfica. Sweepnik proyecta una línea corta rotatoria de luz a través de la película, ajustando constantemente su posición mediante el uso de espejos y una computadora primitiva. El dispositivo fue un éxito suficiente para lanzarlo al mercado, y Frisch se convirtió en el primer presidente de Laser Scan Ltd., la compañía que  vendió Sweepnik todo el mundo.

Frisch siguió poniendo esfuerzo en la popularización de la ciencia, escribiendo varios libros de éxito.

Retiro en Cambridge, 1972-79

Frisch se retiró de la Universidad en 1972. Después de su jubilación, continuó como presidente de Laser Scan Ltd., aunque en ocasiones se iba a dormir durante las reuniones que encontraba de poco interés.

Frisch era popular y simpático, y disfrutaba haciendo música. Tenía un gran sentido de familia, y en 1948 sus padres se unieron a él en Cambridge. Su tía, Lise Meitner, la co-escritora de la carta a Nature sobre fisión, también se unió a Frisch en Cambridge, cuando ella se retiró de la investigación en Estocolmo. En 1951 se casó con Úrsula Frisch Blau, una artista vienesa. Tuvieron una hija y un hijo.

En 1979 una caída accidental puso a Frisch en el hospital. Poco tiempo después, el 22 de septiembre, murió, una semana antes de su 75 cumpleaños.

Valoración personal

Desde los inicios de su vida, queda patente que Otto Frisch era un apasionado de la física. Examinando su trayectoria se ve que su gran talento siempre iba dirigido exclusivamente hacia temas de su interés, por lo que sus descubrimientos fueron el fruto de un trabajo que fue llevado a cabo debido a su gran implicación en los temas que le atraían.

Desde el punto de vista político y religioso, el hecho de ser judío condicionó totalmente su trayectoria a la hora de pertenecer al bando en el que se gestó el Proyecto Manhattan. A la vista de sus descubrimientos y la forma amable en la que se le describe, no sería descabellado pensar que poco hubiera diferido en sus investigaciones de no haber sido judío, excepto el haber trabajado para el bando contrario. No parece ser que sus investigaciones fueran promovidas por su condición religiosa y/o política. Es probable que Frisch en un principio no fuera consciente de la repercusión que podrían llegar a tener sus descubrimientos y la consiguiente información que aportó para que se iniciara el camino hacia la construcción de la bomba atómica. Más bien parece que se dejara llevar por su afán por descubrir nuevos hallazgos sobre física nuclear, su vocación. No parece que en su mente el objetivo fuera dirigido, ni mucho menos bélico. Algo que llama la atención es que en los momentos más adversos fue cuando tuvo su época más fructífera, debía de trabajar mejor bajo presión y adversidad.

Al margen de su implicación en el transcurso de la guerra, posteriormente siguió investigando en temas de su interés, y es destacable la labor que llevó a cabo para intentar transmitir sus conocimientos al público mediante la publicación de una serie de libros explicativos sobre diversos temas físicos. Cabe destacar una cita suya: “si sólo unos pocos jóvenes se sienten atraídos por la física de uno de mis libros y se convierten en buenos científicos, entonces valió la pena escribir“. Esto pone de manifiesto que su contribución a la sociedad fue meramente vocacional, sin ningún otro interés: ni económico, ni por reconocimiento público; aunque de esto último sí gozaba, siempre sus esfuerzos han estado dirigidos simplemente al “saber”, al amor por lo que hacía, por la física.

Referencias

http://www.100ciaquimica.net/biograf/cientif/F/frisch.htm

http://www-outreach.phy.cam.ac.uk/camphy/sweepnik/sweepnik2_1.htm

http://www-outreach.phy.cam.ac.uk/camphy/physicists/frisch_prelim.htm

http://www.encyclopedia.com/topic/Otto_Robert_Frisch.aspx


Robert Oppenheimer

16 abril 2012

Robert Oppenheimer

Contenido del presente trabajo

1.      Vida y obra del científico asignado.

2.      Análisis del científico.

1. Vida y obra del científico asignado

Julius Robert Oppenheimer nació en Nueva York el 22-04-1904. Él era de origen alemán y su familia se dedicó a la importación de productos textiles. Su padre (Julius Oppenheimer) era un magnate del negocio textil de donde saco una gran fortuna, mientras que su madre (Ella Friedman) era una pintora muy cultivada y de gran belleza.

Empezó sus estudios en la Ethical Culture Society School para posteriormente ingresar para cumplimentar sus estudios en Harvard. En Harvard fue graduado en Química (1925) con las mayores condecoraciones.

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Además también le interesaban otras ciencias como filosofía, literatura, pintura, la física…

Seguidamente se traslado a trabajar a Inglaterra en los laboratorios Cavendish, aunque duro poco su experiencia ahí. Fue a Göttingen al centro de física teórica más importante del continente europeo, para doctorarse en 1927. En dicho año, por septiembre volvió a los EEUU, para doctrinar sobre física matemática, en la Universidad de Berkeley y en el Institute of Technology en California.

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Sus investigaciones llegaban a campos como la física nuclear, la astrofísica, teoría cuántica…

Cuando en España estallo la guerra civil, se proclamo antifascista y republicano.

En la II Guerra Mundial, (septiembre-1939) quiso obtener la bomba atómica mucho antes que los nazis alemanes.

En 1942 se integro en el proyecto Manhattan siendo director científico de este a pesar de su lado político de izquierdas.

Desarrollo en Los Álamos (Nuevo México) en secreto la bomba junto a Enrico Fermi, Feynman, Wilson…

El 16-07-1945 ocurrió la primera exitosa explosión atómica denominada Trinity test, (Alamogordo).

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Y seguidamente, Truman autorizó el lanzamiento de dos bombas sobre Japón

–> Little Boy (6-08-1945) sobre Hiroshima (uranio)

–> Fat Man(9-08-1945) sobre Nagasaki (plutonio)

En 1946, se fundo la Comisión de Energía Atómica y Robert fue nombrado presidente del GAC (comité asesor general) para el control de armas atómicas. La Guerra fría impidió dicho control

En 1953, tuvo que dimitir por sus simpatías de izquierdas. Se dedico entonces a la enseñanza y a trabajar en el IEA (Instituto de Estudio Avanzado)

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En 1963, le rehabilitaron por Kennedy concediéndole el premio Enrico Fermi.

Murió el 18-02-1967 en Nueva Jersey (Princetos) ya que padecía cáncer de garganta.

2.  Análisis del científico

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El científico de la foto fue uno de los máximos responsables de la consecución de la bomba atómica, siendo el director del proyecto Manhattan. Con este avance se adelanto a Alemania y a la unión soviética

Muchos científicos se resistieron a que la bomba fuera usada en lugares poblados, pero Robert era mas partidario de realizar una acción más decisiva para lograr así detener la Guerra.

Es poco creíble como esta persona inteligente y considerada antifascista y de izquierdas como perfil político, pueda ser capaz de justificarse con tal hecho.

Posterior al acontecimiento bueno digámoslo tragedia, Oppenheimer se lamento por las victimas de Hiroshima y Nagasaki, argumentando el control de dichas armas por parte de una organización a nivel internacional.


Arthur Holly Compton

16 abril 2012

Hola, mi nombre es Arthur Holly Compton y os voy a contar la historia de mi vida.

Nací en Wooster, Ohio, el 10 de septiembre de 1892 en el seno de una familia con una buena posición social y fallecí en Berkeley, California, el 15 de Marzo de 1962. Durante mis 70 años de vida fui un físico estadounidense y lo que más me gustaba era la astronomía, el tenis, la fotografía y la música. Bueno empezare a contar mi historia desde el principio para que os hagáis una idea de mi vida.

Estudie en el Wooster College, en el cual mi padre era profesor de Filosofía y decano, y en la Universidad de Priceton donde conseguí mi doctorado en 1916. Un año después conseguí mi primer trabajo como ingeniero de investigación en la empresa Westinghouse Lamp Company en Pittsburg. En 1923 entré como profesor de física en la Universidad de Chicago y de ahí pase a ser un distinguido profesor de Filosofía Natural en la Universidad de Washington.

En cuanto a mi rama como investigador comencé ideando un método para explicar la rotación de la tierra pero en poco tiempo me empecé a interesar por el campo de los Rayos X. Durante mi estancia en la universidad de Chicago estuve dirigiendo el laboratorio donde se produjo la primera reacción en cadena y esto me llevo a tener un papel importante en el Proyecto Manhattan, pero esto ya os lo contare más adelante.

Siguiendo mi historia como investigador he de deciros que en 1922 descubrí lo que se mas tarde se denomino efecto Compton. El efecto Compton consiste en el aumento de la longitud de onda de un fotón de rayos X cuando choca con un electrón libre y pierde parte de su energía. Este descubrimiento fue el que me llevo a ganar el Premio Nobel de Física de 1927 que compartí con  físico británico Charles Wilson.

MI IMPLICACIÓN EN EL PROYECTO MANHATTAN

El Proyecto Manhattan fue un proyecto científico que tenía como objetivo crear la bomba atómica antes que los alemanes. Como para crear la bomba atómica era necesario, por una parte estudiar el plutonio, en 1942 organicé el Laboratorio de Metalurgia de la Universidad de Chicago en él que estudiamos el plutonio y las pilas de fisión. Por lo tanto, podemos decir que mi intervención dentro del proyecto fue creando los reactores necesarios para producir la bomba atómica.

Como muchos científicos de este proyecto, sentía la necesidad de crear un arma nuclear por si Hitler realmente llegaba a contar con la bomba atómica; llegue incluso a pensar que si se lograba el equilibrio entre los dos bandos de la guerra se debería renunciar al uso del artefacto. Desde mi punto de vista los que estaban en contra de la bomba  podrían demostrar las dificultades que podría provocar el uso de la bomba, pero no mencionaban, en cambio, la probable salvación de muchas vidas; ni tampoco, que si la bomba dejaba de utilizarse en esa guerra, el mundo no tendría la advertencia adecuada de lo que podría ocurrir si estallaba otra

Durante los estudios realizados sobre la bomba atómica,  Edward Teller puso en conocimiento de Oppenheimer el peligro de que con la explosión de la bomba atómica se pudiera incendiar la atmósfera. Como Oppenheimer estaba muy preocupado con esta posible consecuencia me lo hizo saber aunque a los pocos días tanto Teller como Oppenhaimer descartaron esta posibilidad de inmediato y se realizo un informe descartando por completo la posibilidad del incendio de la atmósfera.

Como mi preocupación con ese riesgo no se disipo con ese informe decidí comentárselo a un amigo de Wasintong, este fue un pequeño error que cometí ya que pasado el tiempo Oppenheirmer me acuso de no poder mantener la boca cerrada y de filtrar la información a la prensa, cuando lo que realmente sucedió es que en una entrevista que le concedí a Pearl S. Buck que ésta malinterpretó mis palabras al transcribir que tal probabilidad era “una entre un millón”.

Dejando a un lado estos problemillas, el proyecto consiguió su objetivo de producir la primera bomba atómica en un tiempo de 2 años 3 meses y 16 días, detonando la primera prueba nuclear del mundo (Prueba Trinity) el 16 de julio de 1945 cerca de AlamogordoNuevo México. La continuación del proyecto condujo a la producción de dos bombas conocidas como Little Boy y Fat Man con pocos días de intervalo, las cuales detonaron en Hiroshima el 6 de agosto de 1945 y en Nagasaki el 9 de agosto respectivamente.

BIBLIOGRAFÍA

http://www.ohiohistorycentral.org/entry.php?rec=82

http://www.nndb.com/people/968/000055803/

http://es.wikipedia.org/wiki/Arthur_Compton

http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1927/compton-bio.html


Otto Robert Frisch

16 abril 2012

Inicio.

Otto Frisch nació el 1 de Octubre de 1904 en Viena. Hijo de un pintor y una pianista. Heredó el amor por la física de su tía Lise Meitner. Era judío. Se graduó en 1926 en la Universidad de Viena, con un trabajo sobre los efectos del electrón en las sales. Trabajó durante años en un laboratorio de Alemania, tras los cuales se trasladó a Hamburgo, bajo la tutela de Otto Stern. Allí trabajó con la difracción de los átomos, estudió dispositivos que medían la cantidad de rayos X que una persona absorvía y ayudó en el descubrimiento del momento magnético del protón.

Investigaciones previas.

La subida al poder de Adolf Hitler en 1933 y al implantación de las leyes raciales obligaron a Frisch a salir de Hamburgo hacia Londres, donde se integró en la plantilla de Birkbeck College y trabajó junto al físico Patrick Maynard Stuart Blackett en la tecnología de la cámara de Wilson o cámara de niebla y en la radioactividad artificial. Después siguió una temporada en Copenhago con Niels Bohr, donde se especializó en física nuclear, particularmente en la física del neutrón. En 1934, Niels Bohr, invitó a unirse a su Frisch Instituto de Física Teórica en Copenhague. Él continuó el trabajo que había comenzado en Londres, el descubrimiento de otros dos nuevos isótopos, antes de interesarse por las colisiones entre neutrones y núcleos.

Durante una visita, en 1938, a su tía Lise Meitner, su mentora en el mundo de la física, en Kungälv, se recibió la noticia de que Otto Hahn y Fritz Strassman habían descubierto que la colisión del neutrón con núcleos de uranio producía bario. Sus descubridores no consiguieron explicar este resultaro, mientras que Frisch y Meitner  supusieron que los núcleos de uranio se habían dividido en dos y estimaron la energía liberada. Acuñaron entonces el término “fisión” para describir este proceso y teorizaron el potencial de una reacción en cadena.

En el verano de 1939, cuando ya era evidente el inicio de la guerra, Frisch abandona Dinamarca, que se reduciría a las fuerzas alemanas. Mark Oliphant lo invita a la universidad de Birmingham. En ese verano visita la ciudad con la intención de volver a Copenhague, pero en ese momento comienza la guerra, lo que lo convirtió en ciudadano alemán impidiendo su regreso.

Investigación determinante.

Frisch siguió estudiando la fisión nuclear. Niels Bohr había observado que la fisión del urano se debía enteramente a un isótopo raro, el urarion-235. Esto fue un descrubrimiento tranquilizador, ya que el proceso de fisión emite neutrones secundarios. Si estos nuetrones iniciaran otro proceso de fisión, se produciría una reacción en cadena y la energía liberada podría ser utilizada como una nueva arma devastadora.

Afortunadamente, el descubrimiento de Bohr sugirió que esa reacción en cadena era imposible en el uranio natural, ya que el número de neutrones emitidos sería demasiado pequeño para provocar la reacción en cadena.

A Frisch le convence la conclusión de Bohr, pero quiso asegurarse de que la fisión se debía enteramente al isótopo ligero. Para comparar la reacción entre los dos isótopos, trató de separarlos por difusión térmica. Este método no tuvo éxito, pero empezó a preguntarse qué pasaría y se pudiera separar el isótopo ligero en grandes cantidades.

Junto con el físico Rudolf Peierls estima la cantidad de uranio-235 puro que sería necesaria para sostener una reacción en cadena. Para su sorpresa, encontraron que la respuesta era “alrededor de una libra”, es decir, menos de medio kilogramo. El resultado fue menor del que esperaban, por lo que aceleró el desarrollo de un arma de fisión con posibilidades aterradoras.

Así fue como Frisch y Peierls presentan el Frisch-Peierls memorándum, el primer documento para presentar el proceso que podría generar una explosión atómica usando Uranio-235, que con una masa crítica pequeña, podría alcanzar una detonación inménsamente poderosa. El memorándum era completo y totalmente determinante para la influencia que este científico tendría en el desarrollo de la guerra, ya que predecía desde la explosión inicial hasta la lluvia radioactiva.

Influencia directa sobre la catástrofe.

Este memorándum fue la base para el desarrollo del proyecto “Tube Alloys”, programa nuclear de Reino Unido para su participación en la Segunda Guerra Mundial, y también para el Proyecto Manhattan, en el que Frisch trabaja como parte de la delegación británica.

Con la ayuda de Oliphant, Frisch y Peierls informaron de su hallazgo a Henry Tizard, que asesoró al Gobierno sobre los problemas científicos relacionados con la guerra. El trabajo se consideró de particular importancia, por lo que Frisch siguió concentrándose en los problemas relacionados con la energía atómica.

En 1943 viaja a los Estados Unidos, después de obtener de forma acelerada la ciudadanía británica.

A finales de 1943 se decidió que la investigación de Gran Bretaña sobre la energía atómica debía ser combinada con el proyecto atómico de Estado Unidos, y los principales científicos de Gran Bretaña debían ser trasladados allí. Frisch no podía entrer en Estados Unidos como Alemán, por lo que fue nacionalizado a toda prisa como ciudadano británico.

Cuando en 1945 se detonó la bomba sobre Hiroshima, Frisch se preocupó por la celebración de alguno de sus compañeros ante esta catástrofe, y tanto él como muchos científicos de los Alamos no entendieron ni vieron la necesidad de lanzar la bomba contra Nagasaki.

Final.

En 1946 regresó a Iglaterra para hacerse cargo de puesto de jefe de la división de física nuclear de la “Atomic Energy Research Establishment” en Harwell. Durante los siguientes treinta años enseñó en Cambridge, llevando a cabo investigaciones sobre diversos temas en física nuclear y, en especial, sobre los enlaces moleculares. Dejó la catedrá en 1972 para concentrarse en sus obras Física atómica, hoy y Trabajando con átomos. Falleció en 1979.

Opinión personal.

Es evidente la notable influencia que tuvo  Otto Frisch en el desarrollo de la bomba atómica. Desde el momento en el que explica, junto a su tía Lise Meitner, la producción de bario  por colisión de un neutrón con el uranio, se pudo predecir la importancia que tendría este científico en el mundo de la física nuclear.

El hecho de que estuviera Lisa Meitner tan presente en los inicios de Frisch en el mundo de la física, ha ayudado también a reconocer el papel de la mujer en la ciencia; un papel que, en mi opinión, ha sido apantallado y poco valorado hasta hace relativamente poco.

Creo que Frisch, desde el momento en que empezó su carrera de investigación con Bohr, fue consciente de que los descubrimientos que estaban llevando a cabo iban a ser utilizados como una arma masiva. Es por ello, que no termino de entender por qué Frisch siguió adelante con los estudios y elaboró el memorándum junto con Peierls, poniéndolo al servicio del gobierno bitánico. ¿No se imaginó las terribles consecuencias de poner en manos de gobiernos en guerra el arma definitiva? ¿Era necesario que el memorándum tuviera toda la información detallada, incluyendo la lluvia radioactiva?

Seguramente lo que le moviera a actuar de esa manera fuera la búsqueda de financiación para seguir investigando, y sobretodo el encontrarse en un contexto político que no le hacía dueño de sus propios actos. En cualquier caso, Frisch era judío, y quizás esto le hiciera reafirmarse en su papel en el proyecto Manhattan, para alcanzar el desarrollo de la bomba nuclear antes que los alemanes.

Un año después de que se lanzará la bomba atómica sobre Hiroshima, Frisch se traslada a Inglaterra, donde se quedará para el resto de su vidad dedicándose a la investigación, a la docencia y a la escritura de sus obras. Siguió desarrollándose en la física nuclear, y en particular en los enlaces moleculares. Creo que decidió irse tan pronto por arrepentimiento, porque él no vio necesaria la utilización de la bomba atómica y porque, pese a ser consciente de que sus descubrimientos en manos del gobierno podrían dar lugar a graves consecuencias, no terminó de creerse que se pudiera llevar a cabo tal masacre.

Como conclusión diré que, pese a que la carrera de este físico constituyera un pilar fundamental para la construcción del arma más potente y atroz que haya existido jamás, sus estudios en la física nuclear han sido de suma importancia. Es por ello que no debemos pensar en él como una contribución negativa en la historia de la humanidad. El marco político y social de una época, y sobretodo una guerra, pueden llevarnos a límites que no nos creíamos capaces de alcanzar.

Bibliografía.

http://es.wikipedia.org/wiki/Otto_Robert_Frisch

http://www.biografiasyvidas.com/biografia/f/frisch_otto.htm

http://www.atomicarchive.com/Bios/Frisch.shtml

http://www-outreach.phy.cam.ac.uk/camphy/physicists/frisch_prelim.htm


Niels Bohr

16 abril 2012

           Niels Henrik David Bohr (Copenhague, Dinamarca; 1885-1962) fue un físico danés. Considerado como una de las figuras más deslumbrantes de la Física contemporánea y, por sus aportaciones teóricas y sus trabajos prácticos, como uno de los padres de la bomba atómica, fue galardonado en 1922 con el Premio Nobel de Física, “por su investigación acerca de la estructura de los átomos y la radiación que emana de ellos”.

Nació en Copenhague, hijo de Christian Bohr, un devoto luterano catedrático de fisiología en la Universidad de la ciudad, y Ellen Adler, proveniente de una adinerada familia judía de gran importancia en la banca danesa, y en los círculos del Parlamento. Tras doctorarse en la Universidad de Copenhague en 1911, completó sus estudios en Mánchester teniendo como maestro a Ernest Rutherford.

En 1916, Bohr comenzó a ejercer de profesor en la Universidad de Copenhague, accediendo en 1920 a la dirección del recientemente creado Instituto de Física Teórica.

En 1943, con la 2ª Guerra Mundial plenamente iniciada, Bohr escapó a Suecia para evitar su arresto por parte de la policía alemana, viajando posteriormente a Londres. Una vez a salvo, apoyó los intentos anglo-americanos para desarrollar armas atómicas, en la creencia de que la bomba alemana era inminente, y trabajó en Los Álamos, Nuevo México (EE. UU.) en el Proyecto Manhattan.

Después de la guerra, abogando por los usos pacíficos de la energía nuclear, retornó a Copenhague, ciudad en la que residió hasta su fallecimiento en 1962.

Investigaciones científicas

Su teoría de la estructura atómica, que le valió el Premio Nobel de Física en 1922, se publicó en una memoria entre 1913 y 1915. Su trabajo giró sobre el modelo nuclear del átomo de Rutherford, en el que el átomo se ve como un núcleo compacto rodeado por un enjambre de electrones más ligeros cuyo número en cada órbita aumenta desde el interior hacia el exterior. Su modelo establece que un átomo emite radiación electromagnética (un fotón de energía) sólo cuando un electrón del átomo salta desde un orbital exterior a otro interior, hecho sobre el que se sustenta la mecánica cuántica.

Numerosos físicos, basándose en este principio sobre la estructura atómica y la radiación, concluyeron que la luz presentaba una dualidad onda-partícula mostrando propiedades mutuamente excluyentes según el caso.

Para este principio, Bohr encontró además aplicaciones filosóficas que le sirvieron de justificación. No obstante, la física de Bohr y Max Planck era denostada por Albert Einstein que prefería la claridad de la de formulación clásica.

En 1933 Bohr propuso la hipótesis de la gota líquida, teoría que permitía explicar las desintegraciones nucleares y en concreto la gran capacidad de fisión del isótopo de uranio 235. Fue presidente de la Real Academia Danesa de Ciencias desde 1939.

Exilio forzoso

Uno de los más famosos estudiantes de Bohr fue Werner Heisenberg, que se convirtió en líder del proyecto alemán de bomba atómica. Al comenzar la ocupación nazi de Dinamarca, Bohr, que había sido bautizado en la Iglesia Cristiana, permaneció allí a pesar de que su madre era judía. En 1941 Bohr recibió la visita de Heisenberg en Copenhague, sin embargo no llegó a comprender su postura; Heisenberg y la mayoría de los físicos alemanes estaban a favor de impedir la producción de la bomba atómica para usos militares, aunque deseaban investigar las posibilidades de la tecnología nuclear.

En septiembre de 1943, para evitar ser arrestado por la policía alemana, Bohr se vio obligado a marchar a Suecia, desde donde viajó al mes siguiente a Londres, para finalmente dirigirse a Estados Unidos en diciembre, donde se incorporó Bajo el seudónimo de Nicholas Baker al equipo que trabajaba en la construcción de la primera bomba atómica en Los Álamos (Nuevo México), hasta su explosión en 1945. Se opuso a que el proyecto se llevara a cabo en secreto por que temía las consecuencias de este nuevo invento.

En 1945, regresó a la Universidad de Copenhague donde, inmediatamente, comenzó a desarrollar usos pacifistas para la energía atómica. Después de la guerra, se convirtió en un apasionado defensor del desarme nuclear. Pronunció las conferencias Gifford, en los cursos 1948–1950, sobre el tema Casuality and Complementarity. En 1951 lanzó un manifiesto firmado por más de 100 físicos eminentes afirmando que la opinión pública había de encargarse del uso de la energía atómica para fines pacíficos.

En 1952, Bohr ayudó a crear el Centro Europeo para la Investigación Nuclear (CERN) en Ginebra, Suiza. En 1953 fue nombrado director de la Organización Europea para la Investigación Nuclear.

Organizó la primera conferencia “Átomos para la paz” en Ginebra, celebrada en 1955, y dos años más tarde recibió el primer premio “Átomos para la paz”.

Falleció el 18 de diciembre de 1962 en Copenhague.

Entre sus publicaciones se cuentan: La teoría de los espectros y la constitución atómica (1922), La teoría atómica y la descripción de la naturaleza (1935) y El mecanismo de la fisión nuclear (1939).

Valoración personal

Finalmente, hago una breve y humilde exposición personal acerca de la figura de este gran científico que fue Niels Bohr. A juzgar por su biografía, creo que ha sido ante todo un grandísimo científico, con innumerables descubrimientos y que ha significado enormes avances en el campo de la física. Pero dejando de lado este carácter científico, también creo que hay que destacar su gran implicación a favor de la paz y de un uso pacífico de la energía atómica.

En mi opinión, pienso que en un primer momento Bohr se implicó en la investigación de la bomba atómica sin tener conciencia del verdadero poder de destrucción que tendría ni de las consecuencias que podría traer. Después, creo que en cuanto empezó a vislumbrar las posibilidades que ofrecía este proyecto, en cierta manera pudo arrepentirse por los peligros que suponía, y porque lo más probable era que su uso no fuera el más pacífico posible en esta situación de tensión por la segunda Guerra Mundial.

También es importante hablar de su vida en Copenhague, cual estuvo marcada por sus éxitos como físico, pero también por el hecho de que fuera judío, lo cual provocó su huida a Suecia, para evitar ser arrestados por la policía nazi. Estos años, desde el ascenso de Hitler al poder, no tuvieron que muy agradables para Bohr. A pesar de esto, Bohr aguantó en su país continuando con sus investigaciones y sus logros, hasta que le fue posible.

En su estancia en Estados Unidos, creo que Bohr no olvidó en ningún momento sus raíces y que su morriña, causó la vuelta inmediata en cuanto le fue posible a su país natal.

Finalmente, solo citar algunas frases importantes de este científico danés:

· “Aquellos que no quedan disgustados, la primera vez que inician con la mecánica cuántica, seguramente no la entendieron.”

· “Cualquiera que no esté impactado con la teoría cuántica no la ha entendido.”

· “No son triviales las verdades y las grandes verdades. “

· “Su teoría es disparatada, pero no lo suficientemente disparatada para ser verdad. “

· “Usted no piensa, se limita a ser lógico. “

· “Einstein, deje de decirle a Dios que hacer con sus dados.”

Nota: Respondiendo a la famosa frase de Albert Einstein “Dios no juega a los dados”.

· “Hacer predicciones es muy difícil, especialmente cuando se trata del futuro.”

· “Un experto es una persona que ha cometido todos los errores que se pueden cometer en un determinado campo.”

Bibliografía

http://es.wikipedia.org/wiki/Niels_Bohr

http://www.biografiasyvidas.com/biografia/b/bohr.htm

http://www.tayabeixo.org/biografias/bohr.htm

http://personales.ya.com/casanchi/fis/bohr02.htm

http://www.edukativos.com/biografias/biografia1838.html


Richard Feynman

16 abril 2012

Reflexión sobre la vida y obra de Richard Feynman

Richard Phillips Feynman (Nueva York, Estados Unidos, 11 de mayo de 1918 – Los Ángeles, California, Estados Unidos, 15 de febrero de 1988) fue un físico estadounidense, considerado uno de los más importantes de su país en el siglo XX. Su trabajo en electrodinámica cuántica le valió el Premio Nobel de Física en 1965, compartido con Julian Schwinger y Sin-Ichiro Tomonaga. En ese trabajo desarrolló un método para estudiar las interacciones y propiedades de las partículas subatómicas utilizando los denominados diagramas de Feynman. En su juventud participó en el desarrollo de la bomba atómica en el proyecto Manhattan. Entre sus múltiples contribuciones a la física destacan también sus trabajos exploratorios sobre computación cuántica y los primeros desarrollos de nanotecnología.

-         Contexto histórico: el Proyecto “Manhattan” y la Segunda Guerra Mundial.

La Primera Guerra Mundial supuso un cambio sustancial en cuanto al concepto de guerra se refiere, tal fue su impacto en la sociedad europea que el pesimismo inundó la población y las relaciones internacionales cambiaron drásticamente. La Gran Guerra, como también fue llamada, se caracterizo también por el uso de nuevas armas fruto de profundas investigaciones científicas y tecnológicas cuyas consecuencias quedan reflejadas en la adopción de nuevas tácticas de guerra dada la capacidad de aniquilación de esta nueva tecnología.

El fin de la guerra se produjo en 1918 con unos combatientes exhaustos y deseosos de terminar con el enfrentamiento pero deseosos también de vencer, la firma de los diferentes tratados que dejó a la derrotada Alemania en una posición de humillación y precariedad ante la insistencia francesa provocaron que las históricas rivalidades no desaparecieran, es más, aumentaron con el auge del ultranacionalismo militante de la ultraderecha europea. Hitler fue el mayor ejemplo de ello que promovió un programa militar de rearmamento y renovación tecnológica.

La proximidad de una nueva guerra insto a los países a preparar sus ejércitos y a promover la investigación tecnológica en el campo de lo bélico, Alemania fue la primera en desarrollar un programa nuclear propio dado el gran talento de sus científicos, pero países como los EEUU o la URSS también estaban interesados en ello, Alemania se quedo cerca de conseguir la bomba pero sufriría la derrota total antes de que ello sucediera. Este dudoso privilegio lo tuvo primeramente EEUU a la altura de 1945 gracias a la decisiva colaboración de los científicos alemanes que o bien huyeron durante el nazismo, o bien llegaron a América tras la derrota alemana.

Ante el temor que los alemanes lograsen construir bombas nucleares a través de sus propias investigaciones científicas, el presidente estadounidense, Franklin D Roosevelt firmó la autorización en 1942 para el inicio del Proyecto Manhattan, el cual costó unos 2 mil millones de dólares, lo que sería unos 22 mil millones en valores actuales y dió empleo a más de 130.000 personas. Como resultado de las investigaciones y pruebas llevadas a cabo por los científicos del Proyecto Manhattan, el 16 de julio de 1945 se realizó en el obraje de prueba, en desierto de Nuevo México la primera detonación de una bomba atómica en la historia de la humanidad. Esta primera bomba nuclear tenía el nombre código “Gadget”, el cual significa en español “Artefacto”. El Gadget era una bomba de plutonio 239 de implosión, similar al “Fat Man” (El Gordo), que era la bomba que se arrojaría en Nagasaki el 9 de agosto de 1945. En cambio la bomba que se arrojó en Hiroshima el 6 de agosto de 1945 era un artefacto hecho con uranio 235, un isótopo de uranio muy raro.

-         La obra y el pensamiento de Richard Feynman

Richard Feynman desde pequeño se vio muy interesado por las ciencias, en particular por la física. Estuvo profundamente influido por su padre quien le animaba a hacer preguntas que retaban al razonamiento tradicional; su madre le transmitió un profundo sentido del humor, que mantuvo durante toda su vida. De niño disfrutaba reparando radios, pues tenía talento para la ingeniería. Experimentaba y redescubría temas matemáticos tales como la ‘media derivada’ (un operador matemático que, al ser aplicado dos veces, da como resultado la derivada de una función) utilizando su propia notación, antes de entrar en la universidad. Su modo de pensar desconcertaba a veces a pensadores más convencionales.

Tras graduarse en Princeton un profesor le ofreció participar en el Proyecto Manhattan para la fabricación de la bomba atómica.  Estuvo presente en la prueba de la bomba en Trinity y declaró haber sido la única persona que vio la explosión sin las gafas oscuras proporcionadas, tras llegar a la conclusión de que bastaba con escudarse detrás del parabrisas de un camión para protegerse de los nocivos rayos ultravioleta.

Como joven físico, su papel en el proyecto estuvo relativamente alejado de la línea principal, y consistió en dirigir al equipo de calculistas de la división teórica, y después, junto a Nicholas Metropolis, colaboró en la implementación del sistema de cálculo mediante tarjetas perforadas de IBM. Feynman logró resolver una de las ecuaciones del proyecto escritas en las pizarras. Sin embargo los directores del proyecto ‘no comprendieron bien la física implícita’ y su solución no fue utilizada.

Repasar las contribuciones de Feynman a la física es recorrer la mayor parte de la física del siglo XX. Abrió nuevas vías en campos como la mecánica cuántica, la electrodinámica cuántica, la materia condensada, las interacciones y partículas elementales, la física no lineal o la información y la computación cuánticas. A esta larga lista se puede añadir también su papel pionero en la gravedad cuántica y en lo que ahora se llaman nanotecnologías. En 1965 recibió el premio Nobel de Física, compartido con J. Schwinger y S. Tomonaga, por sus trabajos en electrodinámica cuántica.

Es un tópico referirse a la excelencia de Feynman como comunicador. Muchos de los asistentes a sus clases y charlas recuerdan la fascinación que Feynman ejercía sobre la audiencia.

Finalmente se ha de decir que a pesar de ser un personaje controvertido, fue clave para el avance de la ciencia en el siglo XX. Sin su empuje en nuevos campos y sin su capacidad de popularización, la física difícilmente hubiera calado tanto en la cultura popular.

-         Bibliografía

http://es.wikipedia.org/wiki/Richard_Feynman

http://www.terceracultura.net/tc/?p=3130

http://www.biografiasyvidas.com/biografia/f/feynman.htm


Enrico Fermi

15 abril 2012

Enrico Fermi (Roma, 1901 – Chicago, 1954) fue un físico nuclear italiano conocido por el desarrollo del primer reactor nuclear y sus contribuciones al desarrollo de la teoría cuántica, la física nuclear y de partículas, y la mecánica estadística. Alumno dela Escuela Normal Superior de Pisa, se graduó en 1922. Entre este año y 1932 se desarrolló la primera fase de su actividad científica: la dela Física atómica y molecular. En 1927 aplicó la “estadística de Fermi” a los electrones que se mueven en torno al núcleo del átomo, con lo cual estableció un método aproximativo para el estudio de muchas cuestiones atómicas (“método de Thomas-Fermi”).

El segundo período de su labor en el ámbito de la ciencia se extendió entre 1933 y 1949, y estuvo dedicado ala Físicanuclear. En 1933 su teoría de la radiactividad “beta” dio forma cuantitativa al proceso de la transformación de un neutrón en un protón mediante la emisión de un electrón y un neutrino. Luego estudió la radiactividad artificial, descubierta por el matrimonio Joliot-Curie, y en 1934 descubrió la provocada por un bombardeo de neutrones; posteriormente vio que las sustancias hidrogenadas y, en general, los elementos ligeros podían disminuir la velocidad de los neutrones después de choques elásticos. Y, así, en 1935-36 estudió las propiedades de absorción y difusión de los neutrones lentos.

Todo ello le valió en 1938 el premio Nobel de Física. A fines de aquel año se trasladó a los Estados Unidos; allí trabajó enla Columbia Universityde Nueva York, y luego, a partir de 1942, enla Universidadde Chicago, donde, tras las investigaciones llevadas a cabo con diversos colaboradores, hizo funcionar el 2 de diciembre de 1942 una pila de uranio y grafito, el primer reactor nuclear.

Terminada la guerra, se dedicó al estudio de los neutrones lentos y, en particular, de la difracción de los neutrones por diversos cristales. Durante el período 1947-49 realizó investigaciones teóricas y experimentales sobre las influencias mutuas existentes entre las partículas elementales y publicó un esbozo de teoría acerca del origen de los rayos cósmicos. La última fase de la actividad científica de Enrico Fermi empezó en 1949, comprendiendo una amplia serie de experiencias sobre las propiedades de difusión de los mesones por los protones, campo en el cual llegó asimismo a numerosos resultados fundamentales.

Enrico Fermi perteneció a muchas academias italianas y extranjeras, y fue galardonado por diversos países. En 1953 fue nombrado presidente dela American PhysicalSociety. Además de unas doscientas memorias aparecidas en varias revistas de Italia y de otras naciones, publico cuatro libros. La figura de Fermi destaca en la historia dela Físicano sólo por sus dotes de investigador, sino también por sus elevadas cualidades de maestro.

Algunos aspectos curiosos por los que también se conoce a Fermi son la Paradoja de Fermi (o principio de Fermi) y los Problemas de Fermi. La paradoja consiste en la cuestión de si el Universo posee formas de vida inteligente más allá de la Tierra por qué no tenemos ninguna evidencia observacional de ellas. ¿Dónde están? preguntaba él. La respuesta de Fermi, obviamente preocupado por su papel en el desarrollo de las bombas atómicas, era que las civilizaciones tecnológicamente avanzadas corrían un grave peligro de autodestruirse por medio del uso de armas nucleares. Los problemas de Fermi constituyen ilustraciones claras de la importancia del análisis dimensional y de los métodos de aproximación.

El Proyecto Manhattan fue el nombre en clave de un proyecto científico llevado a cabo durante la Segunda Guerra Mundial por los Estados Unidos con ayuda parcial del Reino Unido y Canadá. El objetivo final del proyecto era el desarrollo de la primera bomba atómica antes de que la Alemania nazi la consiguiera. La investigación científica fue dirigida por el físico Julius Robert Oppenheimer mientras que la seguridad y las operaciones militares corrían a cargo 6del general Leslie Richard Groves. El proyecto se llevó a cabo en numerosos centros de investigación siendo el más importante de ellos el Distrito de Ingeniería Manhattan situado en el lugar conocido actualmente como Laboratorio Nacional Los Álamos.

El proyecto agrupó a una gran cantidad de eminencias científicas como Robert Oppenheimer, Niels Böhr, Enrico Fermi, Ernest Lawrence, etc. Dado que, tras los experimentos en Alemania previos a la guerra, se sabía que la fisión del átomo era posible y que los nazis estaban ya trabajando en su propio programa nuclear se reunieron varias mentes brillantes que eran también pacifistas e izquierdistas en su mayoría. Exiliados judíos mucho de ellos, hicieron causa común de la lucha contra el facismo aportando su grano de arena a la causa, el conseguir la bomba antes que los alemanes.

El primer ensayo atómico exitoso ocurrió en el desierto de Alamogordo, en Nuevo México el 16 de julio de 1945. El test se llamó Trinity y el dispositivo detonado se denominó con nombre en clave Gadget. Se trataba de una bomba-A de plutonio del tipo Fat Man, el mismo tipo de bomba que sería lanzada sobre Nagasaki días después, el 9 de agosto de 1945. En la actualidad este lugar está marcado por un monolito cónico negro de silicio resultado de la fusión de la arena bajo el efecto del calor provocado por la explosión.

En la carrera por la bomba nuclear, los alemanes tenían el Proyecto Uranio y los soviéticos la Operación Borodino.

 

Valoración personal.

El tema que nos ocupa, es muy interesante, y si su fin hubiera sido otro lo hubiera calificado de “excelente”, pero dados los resultados tengo que significar mi gran pesar. Son personas dotadas de una gran inteligencia, desarrollan una labor tremenda en el progreso a nivel mundial, y por diversas circunstancias o por que se implican mentes a las que sólo les importa los beneficios que se obtengan sin importar el daño que se pueda ocasionar, los resultados son catastróficos. Me viene a la mente… si se hubiera utilizado la mente privilegiada de  Enrico Fermi,  dotándole de presupuestos, y de todo el apoyo que hubiera necesitado, si hubieran cambiado el rumbo de su trabajo y hubiera investigado en la cura del cáncer, esta enfermedad que tanto daño está causando, se salvarían miles de personas que están muriendo por esta enfermedad. No hubieran muerto otras miles de personas aquél día trágico que decidieron lanzar la maldita bomba, y sobre todo ahora no tendríamos la amenaza de saber que muchos países tienen una o varias bombas de este tipo. Vivimos amenazados, sin saber cuándo será el fatídico día que uno de estos países nos sorprendan.

Bibliografía.

http://www.biografiasyvidas.com/biografia/f/fermi.htm

http://es.wikipedia.org/wiki/Enrico_Fermi

http://www.taringa.net/posts/info/1607747/Verdaderos-destructores-de-mundos.html

http://www.portalplanetasedna.com.ar/fermi_enrico.htm


Emilio Gino Segrè

15 abril 2012

BIOGRAFÍA

Emilio Gino Segrè fue un físico italo-americano que, juntamente con Owen Chamberlain, ganó en el 1959 el Premio Nobel de Física, por el descubrimiento del antiprotón.

Nació en Tívoli (Italia) de padres sefardíes (descendientes de judíos que vivieron en la Península Ibérica) , y estudió a la universidad romana de La Sapienza, como estudiante de ingeniería. En 1927, cambió de carrera al decidir estudiar física, y consiguió su doctorado en 1928, habiendo tenido como profesor a Enrico Fermi. Pertenecía al llamado Grupo de Roma.

Después de trabajar para el ejército italiano, desde el 1928 hasta el 1929, trabajó con Otto Stern en Hamburgo, y con Pieter Zeeman en Ámsterdam, como miembro de la Fundación Rockefeller. Segrè fue profesor de física de la Universidad de Roma “La Sapienza” de 1932 hasta 1936. De 1936 hasta 1938 será director del laboratorio de física de la Universidad de Palermo. Después de la visita que hizo en el Laboratorio de Radiación de Berkeley a Ernest O. Lawrence, Ernest le envió a Segrè una muestra de molibdeno que había sido bombardeado con núcleos de deuterio en el ciclotrón de Berkeley, en 1947, y que estaba emitiendo formas anómalas de radioactividad. Al cabo de cuidadosos análisis químicos y teóricos, Segrè fue capaz de probar que parte de la radiación estaba siendo producida por un elemento desconocido y que fue nombrado tecnecio, ya que fue el primer elemento químico sintetizado artificialmente (el nombre tecnecio procede del griego tecnetos que significa “artificial).

Mientras Segrè estaba de visita a California, en verano del 1938, el gobierno fascista de Mussolini sacó de las universidades a los judíos, con sus leyes antisemitas. Como judío, a Segrè se le otorgó el permiso de emigrante por tiempo indefinido. En el Laboratorio de Radiación de Berkeley, Ernest O. Lawrence le ofreció un puesto de trabajo como Asistente de Investigación, una posición bastante baja para alguien que había descubierto un elemento.

Segrè pudo encontrar otro trabajo como profesor del departamento de física a la Universidad de California, Berkeley. Mientras estaba allí, ayudó a descubrir el elemento conocido como astato y el isótopo plutonio-239, posteriormente utilizado en la primera bomba atómica y también en la bomba lanzada sobre Nagasaki.

Desde 1943 a 1946, trabajó en el Laboratorio Nacional de Los Álamos, grupo líder del Proyecto Manhattan. En 1944, obtuvo la ciudadanía de los Estados Unidos, y cuando regresó a Berkeley en 1946, trabajó como profesor de física hasta 1972 . En 1974, volvió a la Universidad de Roma “La Sapienza” como profesor de física nuclear. Murió en 1989 en California.

VALORACIÓN PERSONAL

Debido a su condición religiosa Emilio Segrè se vio obligado a emigrar ante el acoso sufrido por el régimen fascista de Mussolini hacia los judíos. Este hecho le abrió una puerta en Estados Unidos, donde ya mantenía contacto con otros científicos como Ernest O.Lawrence.

Más adelante pudo trabajar en el proyecto Manhattan, donde descubrió el plutonio -239 que sería de gran transcendencia para la primera bomba atómica. El plutonio -239 fue utilizado en la bomba de Nagasaki a diferencia de la bomba de Hiroshima, basada con el isótopo uranio U-235. Por lo que se puede decir que Emilio Segrè si fue uno de los grandes desarrolladores de la bomba atómica y no permaneció en un segundo plano de la investigación.

La duda principal que me surge es qué hubiese hecho en el hipotético caso de no haber sido judío (o no haberse visto afectado por las discriminaciones de aquella época). ¿Se hubiese mantenido en Italia trabajando para el ejército, como ya hizo en 1928? O, por el contrario, habría emigrado a Estados Unidos igualmente . Lo que está claro es que su condición religiosa marcó su futuro y le obligó a unirse al bando aliado siendo uno de los científicos clave del Proyecto Manhattan.


PAUL ADRIEN MAURICE DIRAC

15 abril 2012

Biografía

Nació el 8 de agosto de 1902, en Bristol, Inglaterra. Su padre era suizo y enseñaba francés en la Universidad Técnica Mercantil Venturers en Bristol. Su madre era de Cornualles. En 1918 ingresa en  la universidad de Bristol en la que permanece hasta 1921 tras obtener el título de Ingeniero Eléctrico. Atraído por las teorías de la relatividad de Einstein, pero al ser incapaz de conseguir la beca en la universidad de Cambridge por razones financieras, permaneció en Bristol y se graduó en matemáticas.

Dirac asistió al St John’s College, Cambridge, para realizar investigaciones sobre física teórica bajo supervisión de Ralph Fowler. Después de algunos años de una intensa labor investigadora en esta universidad, Dirac finalizó el trabajo que le permitió obtener el premio Nobel. En 1932, lo designaron profesor de la cátedra de matemáticas Lucasian en Cambridge, puesto que fue ocupado en su época por Isaac Newton y hoy por Stephen Hawking.

Paul Dirac fue uno de los físicos más influyentes del siglo XX. Muchas de sus contribuciones fueron decisivas para el avance de la mecánica cuántica, compartió el premio Nóbel de física en 1933 con Erwin Schödinger por sus aportes a la teoría atómica. Este físico muere en Tallahassee, Florida, el 20 de octubre de 1984.

Vida Personal y  ¡Curiosidades del Genio!

  • En 1937, Dirac se casó Margit Balasz, hermana del físico húngaro Eugene Wigner. El matrimonio tuvo dos hijas, Mary y Elisabeth. Dirac.
  •  Paul Dirac se retiró de Cambridge en 1969 y se cambió a la universidad del estado de la Florida en los EE.UU.
  • Se dice que Paul Dirac habló menos en toda su vida de lo que una persona “normal” habla en solo un día, de hecho su vocabulario habitual se simplificaba en un “si”, “no” y “no lo se”.

Contribuciones a la física

  1. En 1926, realizó su mayor contribución a esta ciencia al enunciar las leyes que rigen el movimiento de las partículas atómicas, de forma independiente, y tan sólo unos meses más tarde, de que lo hicieran otros científicos de renombre como Max Born o Pascual Jordan, aunque se distinguió de éstos por su mayor generalidad y simplicidad lógica en el razonamiento.
  2. En 1928 logró incorporar la relatividad a la descripción matemática de la mecánica de un átomo de hidrógeno. Su solución, llamada la ecuación Dirac del electrón, no sólo proporcionaba una explicación de las líneas espectrales sino que, en un inesperado desarrollo, describía también a los electrones de una forma que resolvía el dilema del espín. Sin embargo,  la comunidad científica permaneció un tanto escéptica a esta arriesgada hipótesis. “Descubre la Antimateria”. En el año 1932, Charles Anderson realizando experimentos de choques entre partículas y rayos cósmicos detectó la traza de una partícula similar a la predicha por Paul, confirmando la existencia del positrón y dando un firme sustento a la teoría de Dirac.
  3. En 1930 publica los “Principios de la mecánica cuántica”.
  4. En 1931 publica un artículo titulado “Singularidades Cuánticas en el Campo Electromagnético” sugiere la existencia del “monopolo magnético”, para determinar una simetría entre el campo eléctrico y magnético siguiendo las ecuaciones de Maxwell.
  5. En 1933 recibe el premio Nobel de Física,  que compartió con Schrödinger.

*En 1933 publicó otro trabajo que fue la base sobre la cual Richard Feynman desarrolló su teoría de la integral de camino. Dirac unificó con sus trabajos, que se destacaron por su belleza matemática, la teoría de la relatividad y la mecánica cuántica. También hizo importantes contribuciones en áreas tales como, longitudes fundamentales, la función delta (conocida como delta de Dirac), etc.

Desde mi punto de vista el gran legado que dejó Paul Dirac a la CIENCIA fue la ecuación anteriormente nombrada, ya que permitió simplemente UNIFICAR la Mecánica Cuántica y la Teoría de la Relatividad de Einstein, que a su vez con un estudio impremeditado, instintivo le llevo al gran descubrimiento de la Antimateria.

Opinión Personal

Tras leer y repasar la historia de Paul Dirac, me doy cuenta que fue  ante todo una persona y un científico muy singular.  Sus trabajos son cuanto menos interesantes. Para este científico parece que los problemas que a otros simplemente les parecían confusos, para él eran cándidamente nítidos,  ya que tuvo la capacidad de poder “adaptar” conceptos  sumamente complicados de la mecánica clásica a la nueva realidad del mundo cuántico.

Me ha llamado poderosamente la atención la ecuación de Dirac, ya que  proyectaba un “resultado ilógico”. En un principio la gente creyó que la ecuación fallaba, puesto que daba siempre dos resultados, uno positivo y otro negativo. Es decir, cuando se hablaba de un electrón, Dirac imaginó que no podía tener energía negativa porque todos esos estados ya estaban ocupados por otros electrones. El genio se encontraba delante de la antimateria. De este hecho,  admiro su tenacidad en mantener su hipótesis a pesar de que otros científicos como Heisenberg o Niels Bohr calificaran dicha conjetura como el capítulo más triste de la física moderna, o un intento sin sentido. Si Dirac no hubiese sido firme en su teoría que posteriormente fue irrefutable creo que la ciencia no hubiese avanzado a pasos agigantados como la conocemos hoy en día.

La colaboración de Paul Dirac en la construcción de la bomba atómica es en mi opinión meramente casual. Su aportación con Erwin Schödinger en la teoría atómica asientan las bases científicas que pudieron llevar acabo la elaboración de dicha bomba, se podría resumir en que la teoría atómica desveló que los átomos no son cuerpos indivisibles sino que se forman de otros cuerpos como son los neutrones , protones y electrones. La bomba atómica funciona,  por la separación de un nucleo pesado en elementos mas ligeros mediante el bombardeo de neutrones.

Con toda esta información puedo concluir que sin el descubrimiento de los neutrones la bomba atómica no habría sido posible. Por ello, se puede decir que esta aportación fue indirecta pero inminente para la época.  Me resulta sombrío que un descubrimiento tan relevante para la historia, tuviese en una de sus primeras aplicaciones,  el fin de crear  el arma de destrucción masiva que aún a dia de hoy sigue haciendo mella en la población a la que fue dirigida. Desde un punto de vista psicológico creo que la construcción de la bomba atómica ha sido un desencadenante del egocentrismo científico.

Por último, opino que dejando de lado su contribución a la teoría atómica podemos apreciar y observar en nuestro entorno otros conceptos que Paul Dirac ha dejado a la ciencia, y cómo esto ha impulsado a otros científicos a seguir trabajando en estos constructos que ha ayudado a mejorar la calidad de vida del ser humano. El ejemplo que nombraré a continuación tiene como base imprescindible el concepto de antimateria: Este proceso se encuentra presente en la siguiente explicación.

- Hoy en día los médicos saben que los tejidos del cuerpo humano invadidos por el cáncer, tienen un elevado consumo de glucosa. Se descubrió que el flúor-18 es un radioisótopo emisor de positrones y que, además, se une con facilidad a la glucosa. Cuando el positrón del flúor-18 se encuentra con un electrón de la glucosa, ambos se destruyen y generan rayos gamma.  De esta forma con los instrumentos adecuados como un TAC o un PET se puede diagnosticar el cáncer en el sistema nervioso central.

“En física intentamos explicar, en términos simples, algo que nadie sabía antes. La poesía hace exactamente lo contrario”. – Paul Dirac.

 Referencias Bibliográficas 

http://platea.pntic.mec.es/pmarti1/educacion/fisica_2_bach/biografias/mec_ondulatoria/dirac.htm

http://www.learn-math.info/spanish/historyDetail.htm?id=Dirac

http://es.wikiquote.org/wiki/Paul_Dirac

http://www.nndb.com/people/314/000072098/

http://www.biografiasyvidas.com/biografia/d/dirac.htm


ARTHUR HOLLY COMPTON

15 abril 2012

Biografía

Compton nació en Wooster (Ohio) en 1892 y murió en Berkeley en 1962. Estudió en el Wooster College y en la Universidad de Princeton y luego pasó a enseñar en la de Minnesota.

Durante 1920 amplió estudios en la Universidad de Cambridge, para dedicarse de nuevo a la enseñanza en la de Washington entre 1923 y 1945. Desde 1945 a 1953 actuó como canciller de la Universidad de Washington, en St. Louis.

Investigaciones científicas

Dedicado al estudio de los rayos X desde 1920, realizó mediciones que confirmaron su hipótesis de que en la colisión de un fotón con un electrón se conserva la energía y la cantidad de movimiento y que la longitud de onda de los rayos X difundidos debe entonces ser mayor, en una cantidad calculable, que la de los rayos incidentes.

Investigó la polarización por doble dispersión, la reflexión total y la medida de la longitud de onda de los rayos X, y publicó un estudio de todo el campo de los rayos X con el título X Rays and Electrons (1926). También estudió la naturaleza de los rayos cósmicos, estableció la naturaleza corpuscular de los primarios, determinados sobre la base de medidas, a escala mundial, de la relación entre la intensidad de la radiación cósmica y el campo magnético a diferentes altitudes, así como las variaciones de intensidad de dicha radiación con el tiempo.

Sus estudios de los rayos X le llevaron a descubrir en 1922 el denominado efecto Compton. El efecto Compton es el cambio de longitud de onda de la radiación electromagnética de alta energía al ser difundida por los electrones. El descubrimiento de este efecto confirmó que la radiación electromagnética tiene propiedades tanto de onda como de partículas, un principio central de la teoría cuántica.

Por el efecto Compton y por su investigación de los rayos cósmicos y de la reflexión, la polarización y los espectros de los rayos X compartió el Premio Nobel de Física de 1927 con el físico británico Charles Wilson.

Ciencia vs religión

Era hijo de un ministro presbiteriano, lo que marcó profundamente su formación religiosa, por eso Arthur H. Compton fue un cristiano protestante de creencias muy fuertes, y que en todo momento intento establecer un nexo de no confrontación entre ciencia y religión. Compton sí pensaba en la existencia de un Dios creador, pero estaba suficientemente informado científicamente para no negar la antigüedad del universo o dudar de los métodos de datación con isótopos.

Proyecto Manhattan

Hay otros aspectos de la vida de este científico que resultan, tal y como resaltan algunas biografías, algo polémicas. Así por ejemplo, Compton contribuyó de forma decisiva en la fabricación y en el uso de la primera bomba atómica. Fue uno de los responsables de la producción de plutonio a partir de uranio durante el proyecto Manhattan.

Al inicio de la Segunda Guerra Mundial se incrementaron los esfuerzos para conseguir una bomba atómica en la Universidad de Chicago, de California y de Columbia. En 1942 Arthur Holly Compton  organizó el laboratorio de Chicago para estudiar el plutonio y las pilas de fisión.

Se empezaron a fabricar las bombas y los científicos que accedieron a entregarse totalmente a la construcción de un arma nuclear lo hicieron convencidos de la necesidad de contar con tal recurso si es que Hitler también lo obtenía. Muchos opinaban que, una vez logrado un equilibrio entre ambos bandos en guerra, se debería renunciar al uso del artefacto. La existencia de una bomba alemana era una idea siempre presente en sus mentes, hasta el punto de referirse a ella como si fuese una realidad.

El Proyecto Manhattan fue el nombre en clave de un desarrollo científico efectuado en forma conjunta por los Estados Unidos, el Reino Unido y Canadá durante la Segunda Guerra Mundial. El objetivo final de este proyecto era, por supuesto, desarrollar una bomba nuclear antes que Alemania.

El proyecto agrupó a una gran cantidad de eminencias científicas de casi todas las ramas de la ciencia. El equipo, compuesto por físicos, químicos e informáticos, fue dirigido por Oppenheimer, y la seguridad militar estuvo a cargo del general Leslie Richard Groves. Aunque se realizaron trabajos en varios sitios, la mayor parte del proyecto se llevó a cabo en el Distrito de Ingeniería Manhattan, situado en el sitio que ahora se conoce como Laboratorio Nacional Los Álamos.

El 16 de julio de 1945 se hizo estallar, en un terreno de pruebas cerca del pueblito de Alamogordo, en Nuevo México, la primera de las tres bombas nucleares existentes entonces. Al ensayo asistieron la mayoría de los investigadores de Los Álamos que durante dos o tres años habían colaborado en el proyecto

De inmediato, después del ensayo de Alamogordo que trascendió al público como la explosión accidental de un arsenal cerca de Santa Fe, grupos de científicos pertenecientes al Proyecto Manhattan comenzaron a recolectar firmas para solicitar al Presidente que se abstuviera del uso de la bomba contra Japón.

La petición de los investigadores a la Casa Blanca proponía que, además de brindarle a Japón la oportunidad de capitular, se tomaran a la brevedad medidas de control internacional sobre este nuevo tipo de armas. La circulación del documento fue prohibida por las autoridades militares y se envió con sólo 67 firmas de científicos.

La suerte que corrió la petición fue similar a la de documentos anteriores: terminó en las manos del Comité Interino, del cual era miembro Compton, que se mantuvo fiel a sus recomendaciones anteriores, es decir con la explosión de la bomba. El argumento de mayor peso en favor del uso de la bomba fue la salvación de muchas vidas humanas, que se lograría de inmediato con el fin de la guerra.

Reconocimientos

En su honor, así como en el de su hermano Karl Taylor Compton, se bautizó al cráter Compton de la Luna así como el asteroide (52337) Compton, descubierto el 2 de septiembre de 1992.

Valoración personal

Con el presente trabajo he podido conocer a fondo la trayectoria profesional de Compton. Y con toda la información que he leído puedo dar una pequeña opinión sobre sus actos.

En primer lugar decir, que Arthur Holly Compton gracias a sus investigaciones, como el efecto Compton en el que se descubrió que la radiación electromagnética tiene propiedades tanto de onda como de partículas, un principio central de la teoría cuántica.

Además también ha participado en el descubrimiento de los Rayos X.

Pero dentro de su vida existen sucesos que me han sorprendido y que yo creo que es una episodio bastante polémico, que fue el tema de la bomba atómica. Compton colaboró junto con otros científicos en su creación y ya no sólo participó en la fabricación si no que también fue una de las personas que intervino en la decisión de explotarla en Japón.

Bibliografia.

http://www.avizora.com/publicaciones/guerras/textos/0016_historia_primera_bomba_nuclear.htm

http://es.wikipedia.org/wiki/Arthur_Compton

http://www.edukativos.com/biografias/biografia5468.html

http://oldearth.wordpress.com/2008/11/03/cientificos-creacionistas-v-arthur-compton/


EL CIENTÍFICO “SIMPLE” ADICTO A LAS MATEMÁTICAS: el chico tímido de Solvey.

15 abril 2012

Para conocerle un poco más…

Paul Dirac, un científico tímido, diferente, joven, y amante de la sencillez como la ciencia que él más amaba, las Matemáticas. Como bien escribió en la pizarra en una de los conferencia a las que asistió: “Las leyes físicas deben tener la simplicidad y belleza de las matemáticas”. Con un carácter muy particular y característico, marcado seguramente por esa dura infancia al lado de un padre autoritario, consideraba la física un arte, y creia que de alguna manera era una forma de hacer poesía, en un viaje en el que fue a visitar a su amigo Oppenheimer (creador de la bomba atómica) le dijo: No puedo entender como alguien que trabaja en los límites de la física puede simultanear su trabajo con la poesía que representa una actividad en el polo opuesto. Cuando trabajas en ciencia tienes que escribir sobre cosas que nadie sabe con palabras que todo el mundo sea capaz de entender. Al escribir poesía estas limitado a decir … algo que todo el mundo sabe con palabras que nadie entiende

Fue un destacado físico británico. Hijo de un profesor de francés de origen suizo un poco autoritario, y con el que no tenía mucha relación, estudió en la escuela en que impartía clases su padre, muy probablemente obligado por éste pero en donde pronto mostró particular facilidad para las matemáticas.

Cursó estudios de ingeniería eléctrica en la Universidad de Bristol, interesándose especialmente por el asiduo empleo de aproximaciones matemáticas de que hace uso la ingeniería para la resolución de todo tipo de problemas. Con unas notas de escándalo, Dirac se encontró como muchos de los jóvenes de hoy en día, con matriculas de honor en su carrera pero sin trabajo. Lo que le llevó a ocupar la Cátedra Lucasiana de matemáticas de la Universidad de Cambridge, si bien pasó los últimos diez años de su vida en la Universidad Estatal de Florida.

Su mejor libro, los “Principios de la Mecánica Cuántica” no fue aceptado para su publicación en Cambridge que era donde Dirac trabajaba, por lo que fue a Oxford (la directa competencia de Cambridge). Y fue en Oxford de donde finalmente salió impreso.
Su esposa, Margit Wigner, hermana del famoso teórico Eugene Wigner. El día que nació su primogénito, cuando ya su esposa sentía los dolores del parto, Dirac salió corriendo por los pasillos del Instituto de Matemáticas de Cambridge al mismo tiempo que gritaba: ¡La hermana de Wigner va a tener un hijo, auxilio, auxilio!, historias así son las que nos dan una pequeña idea sobre el carácter de éste gran genio.

Dirac recibió numerosas distinciones por su trabajo. Se negó a aceptar títulos honoríficos pero aceptó miembro honorario de academias y sociedades científicas. La lista de estos es largo, pero entre ellos son de la URSS (1931), Indian Academy of Sciences (1939), chino Physical Society (1943), Real Academia de Irlanda (1944), Royal Society of Edinburgh (1946), Instituto de Francia (1946), Instituto Nacional de Ciencias de la India (1947), American Physical Society (1948), Academia Nacional de Ciencias (1949), Academia Nacional de las Artes y las Ciencias (1950), Accademia delle Scienze di Torino (1951), Academia das Ciencias de Lisboa (1953), la Academia Pontificia de Ciencias, Ciudad del Vaticano (1958), Accademia Nazionale dei Lincei, Roma (1960), la Real Academia Danesa de Ciencias (1962), y la Academia de las Ciencias de París (1963). Fue designado para la Orden del Mérito en 1973.

Como gran “cerebrito” de la época que era, ganó el premio Nobel de física en 1933, premió que intentó rechazar puesto que odiaba la publicidad, pero finalmente aceptó los consejos de su amigo Rutherford, quien le dijo que el rechazo del premio le traería aún más publicidad. Vamos que aceptó porque no le quedaba otro remedio, aunque lo compartió con su compañero Erwin Schrödinger, “por el descubrimiento de nuevas formas productivas de la teoría atómica.”

Para dar un ejemplo de su capacidad matemática, una de las anécdotas de su vida es que en la universidad de Göttingen, varios matemáticos de la época querían escribir todos los números del 1 al 100 utilizando todo tipo de operaciones algebraicas: sumas, restas, radicales, potencias, etc., utilizando sólo el número 2. Por ejemplo, para 1 tenemos 2/2; para 3 tenemos 22 – (2/2), etc. Un día Dirac pasó por allí de visita y cuando le plantearon el problema dio la siguiente ecuación:

   N=  -log2 log2 (raíz cuadrada… raíz cuadrada de 2)

en el que el número de radicales es igual al número dado N. Si sabes álgebra, no te será muy difícil comprobarlo. El problema, de esta manera, quedó zanjado.
Había situaciones en las que reflejaba perfectamente su carácter. Una vez, en medio de una acalorada discusión con varios físicos, estaba sentado y en silencio como de costumbre. Wigner se dirigió a él:
- Bien Paul, a todos nos gustaría saber lo que piensas de esto. ¿Por qué no dices algo?
- Hay siempre más personas que quieren hablar que personas que quieren escuchar – fue la respuesta.
Era bien conocida su timidez, pero por otra parte era una persona con un carácter muy marcado, probablemente heredado de su padre. Por lo que he leido era un hombre “tozudo”, que debía de conseguir todo lo que se proponía, incluso aquello en lo que investigaba. Conocido como el científico introvertido de su época, era admirado por muchos de sus compañeros, porque nunca abría la boca, pero cuando lo hacía era para dar la clave del asunto que se estaba tratando.

Sus trabajos en la ciencia.
En aquella época, los físicos pensaban que un electrón que girara rápidamente creaba un campo magnético, lo cual podía explicar esos cambios por otro lado misteriosos. Pero para producir estos efectos magnéticos, un electrón con las dimensiones asignadas en una teoría clásica tendría que girar tan rápido que los puntos de su ecuador excederían la velocidad de la luz, algo que la teoría de la relatividad decía que era imposible. En consecuencia, los físicos llegaron a la conclusión sobre la necesidad de una nueva teoría para explicar esos fenómenos.
Paul Dirac se enfrentó al desafío. Como su auténtica lengua eran las matemáticas, él consiguió en 1928 incorporar la relatividad a la descripción matemática de la mecánica de un átomo de hidrógeno. Su solución, llamada la ecuación Dirac del electrón, no sólo proporcionaba una explicación perfecta de las líneas espectrales sino que, en un inesperado desarrollo, describía también a los electrones de una forma que resolvía el dilema del espín. La sencilla elegancia de las matemáticas de Dirac, como todo lo que él hacia, supuso que su proposición consiguiera una aceptación rápida.

Dirac aseguró al espín un importante lugar en las nuevas mecánicas que iban a remplazar la «antigua teoría cuántica» de Bohr y Sommerfeld. No solamente el electrón, sino otras partículas también están dotadas de espín, cuyo papel es cardinal en la estructura del núcleo atómico.
En ese momento, la ecuación de onda, en la mecánica de Scrödinger, no era simétrica en las cuatro coordenadas, siendo de segundo orden en los coeficientes diferenciales con respecto al espacio, y sin embargo, de primer orden en la derivada del tiempo. Dirac logró señorear las dificultades y establecer una función de ondas conforme al postulado de simetría relativista: los cuatro componentes de la función obedecen a cuatro ecuaciones de primer orden, cuyo conjunto reemplaza la única ecuación de propagación de la mecánica ondulatoria no relativista.
Dirac, en su ecuación describe adecuadamente los fenómenos cuánticos y es compatible con el principio de la relatividad. Si existe algo así como una estética matemática, la ecuación de Dirac es una verdadera obra de arte, por la manera tan ingeniosa con la que el físico inglés resolvió un problema aparentemente irresoluble. Medularmente, la ecuación permite calcular la función de onda de un electrón, y de otras partículas elementales, tomando en cuenta todos los efectos relativistas. En ella, un electrón podía tener una energía infinitamente negativa. Pero lo que parecía una dificultad técnica resultó ser, gracias al ingenio de Dirac, la clave para descubrir un aspecto insospechado de la naturaleza.

http://es.wikipedia.org/wiki/Ecuaci%C3%B3n_de_Dirac

Dió las claves para los futuros aceleradores de partículas.
El argumento de Dirac podía aplicarse a cualquier partícula, por lo que predecía que existen en la Naturaleza antiprotones, antineutrones, e incluso antiátomos, compuestos de positrones y anti-núcleos.
La hipótesis de Dirac fue confirmada definitivamente poco tiempo después de haber sido formulada. En 1932, se detectaron positrones en el flujo de rayos cósmicos que llegan a la superficie terrestre, con las características predichas por la teoría: carga positiva y misma masa que los electrones. Incluso se descubrió posteriormente que algunos elementos radiactivos emiten positrones al decaer sus núcleos. Y en los años cincuenta, cuando empezaron a funcionar los grandes aceleradores de partículas para estudiar el mundo subatómico, se logró producir antiprotones, antineutrones y todo tipo de antipartículas.
Con las antipartículas se pueden formar, en principio, antiátomos, anti-moléculas e incluso anti-mundos, estrellas y planetas, habitados por seres de antimateria. Los fenómenos naturales en esos anti-mundos serían idénticos a los que conocemos, con la única diferencia que el signo de todas las partículas atómicas estaría invertido; esto se debe a que las leyes de la física son (casi) iguales para la materia y la antimateria. La apariencia visual de estos anti-mundos sería indistinguible de un mundo de materia, pues la luz (y en general los fenómenos electromagnéticos) no hace distinción entre materia y antimateria. Pero si un día nos visitara un ser de antimateria las consecuencias serían catastróficas para todos: se aniquilaría totalmente al pisar tierra, produciendo una explosión mucho más fuerte que una bomba atómica.

Conclusión
Es para mí uno de los físicos-matemáticos más adelantado de su época, no dejándose llevar por nada ni por nadie, Paul Dirac fue uno de los representantes más importates del grupo de jóvenes teóricos del período que siguiera a la primera guerra mundial. Considero que la época que vivió también le ayudó a su desarrollo intelectual puesto que perteneció a la primera generación de científicos independientes, por llamarlos de alguna forma, científicos que buscaban el “saber” y que amaban lo que hacían, científicos que desde sus años estudiantiles vivían con el espíritu de nuevas teoría y que se consideraban libres de toda tradición clásica. Poseía una natural facilidad para el manejo de los nuevos métodos y conceptos. Espacio, tiempo, energía, partículas, son términos que nunca tuvieron para él la significación que poseían en la época clásica. Independientemente de su inteligencia, creo que su carácter también tuvo mucho que ver en su triunfo puesto que sus compañeros siempre confiaron en su palabra y demostró siempre que las claves que daba para resolver los enigmas al fin y al cabo, y al final de todo, siempre eran correctos.
Bibliografía

http://www.librosmaravilosos.com/relativdadparaprincipiantes/capitulo06.html

http://es.wikipedia.org/wiki/Ecuaci%C3%B3n_de_Dirac

http://www.historiasdelaciencia.com/?p=245
http://www.biografiasyvidas.com/biografia/d/dirac.htm

http://www.monografias.com/trabajos/mecanica-cuantica/mecanica-cuantica3.shtml


Emilio Segré

15 abril 2012

Biografía

Emilio Gino Segrè nace el 1 de febrero de 1905 en Tívoli. Estudia ingeniería en La Sapienza, pero en 1927 decide estudiar física, doctorándose en 1928, habiendo tenido como profesor a Enrico Fermi, un personaje clave en la vida de Segré. Tras pasar por el ejército, trabaja desde el año 1928 hasta 1929 con Otto Stern y con Pieter Zeeman como miembro de la Rockefeller Foundation. En el período comprendido desde 1932 hasta 1936, Segrè fue profesor de física de La Sapiencia. Los dos siguientes años será director del laboratorio de física de la Universidad de Palermo. Entonces visita el Laboratorio de Radiación de Berkeley, donde conoce a Ernest O. Lawrence, quien comparte sus avances con el ciclotrón con Segré, lo que permite a este último descubrir el primer elemento químico sintetizado artificialmente, el tecnecio.

En el verano de 1938, Segré se encontraba en EEUU, en California, cuando Mussolini expulsa a los judíos de las universidades. Segré, judío, se ve entonces obligado a acogerse al permiso de emigrante por tiempo indefinido. Ernest O. Lawrence le ofrece un puesto de trabajo como Asistente de Investigación en el Laboratorio de Radiación de Berkeley. Segrè, a causa de las malas condiciones laborales de dicho laboratorio, encuentra trabajo como profesor del departamento de física a la Universidad de Berkeley, donde enseña mecánica cuántica, física atómica y termodinámica, pero sobre todo, donde participa en el descubrimiento del astato y el isótopo plutonio-239, el cual se utilizaría para construir la bomba atómica.

En 1943 acepta la invitación de Oppenheimer para trabajar en los Alamos National Laboratory, el grupo líder del Proyecto Manhattan, en donde dirige el grupo de radioactividad, trabajando además con Edward Teller, Enrico Fermi, David Bohm, Robert Oppenheimer, Niels Bohr, James Franck, Leo Szilard y Klaus Fuchs hasta 1946, cuando regresa a Berkeley como profesor de física hasta 1972. En 1944 adquiere la nacionalidad norteamericana. En 1959 recibe el Premio Nobel por el descubrimiento del antiprotón junto a Chamberlain; y en 1974 vuelve a La Sapienza, donde imparte clases de física nuclear.

Segré fue miembro de la Academia Nacional de Ciencias (EE.UU.),  de la Academia de Ciencias de Heidelberg, de la Accademia Nazionale dei Lincei, fue galardonado con la medalla de Hoffmann, con la Medalla de Cannizaro de la italiana Accademia dei Lincei, y fue Profesor Honorario de la Universidad de San Marcos en Perú y de la Universidad de Palermo. Entre sus más conocidas publicaciones se encuentra Núcleos y partículas (1972), y también, con otro carácter, su libro Fermi (1982) sobre su amigo y compañero de trabajo. Además, en una faceta menos conocida, Segré desarrolló un interesante trabajo fotográfico en el que se recogen los más importantes eventos y personalidades de la física del siglo XX.

Emilio Segré muere el 22 de abril de 1989 en California de un ataque al corazón.

Labor científica

Emilio Segré contribuyó de forma decisiva en el desarrollo científico del siglo XX con numerosas aportaciones de las que cabe desatacar las siguientes. De su trabajo con Fermi en los años treinta sobresale su investigación sobre los neutrones, descubriendo en 1935 los neutrones lentos, los cuales tienen importantes propiedades para el funcionamiento de los reactores nucleares. De los trabajos del conocido como Grupo de Roma, del que Segré formaba parte, también ha de señalarse la teoría de la desintegración beta.

Del trabajo de Segré en relación a Berkley destacan dos descubrimientos: el del tecnecio y el del plutonio-239.  El tecnecio, primer elemento sintetizado artificialmente, es el radionúclido fundamental de la medicina nuclear actual. El plutonio-239 se utilizó para construir la bomba atómica, ya que se acabó por confirmar las conjeturas iniciales de Fermi y Segré: si se lograra fisionar el plutonio-239, la fabricación de una bomba nuclear se haría factible, dado que se podía usar el isótopo más abundante del uranio como punto de partida de todo el proceso (García Fernández, 1986).

En 1955, junto con Chamberlain Emilio Segré descubrió el antiprotón, descubrimiento que les llevó a recibir el Premio Nobel de física en 1959.

Consideraciones entorno a la bomba atómica

Considero que la figura de Segré y su posición respecto a la bomba atómica: “No reniego de nada”, brinda la posibilidad de desarrollar un interesante debate sobre las circunstancias que rodearon al desarrolló del armamento nuclear durante la Segunda Guerra Mundial, y las diatribas y posiciones morales correspondientes.

Emilio Segré formó parte del Laboratorio de los Álamos, uno de los tres cónclaves elegidos por el gobierno norteamericano para desarrollar el Proyecto Manhattan, esto es: la construcción de armamento nuclear para su uso militar durante la II Guerra Mundial, instaurado también para contrarrestar la amenaza de una bomba nazi. Por tanto, la figura de Segré nos obliga a adoptar la perspectiva sociopolítica del bloque aliado, y en particular la de los EEUU, y sobre todo la de las personas que participaron en toda la cadena de decisiones que llevaron a que el 6 de agosto de 1945 “Little Boy” cayera sobre Hiroshima, y el 9 de agosto “Fat Man” sobre Nagasaki, ambas lanzadas desde bombarderos americanos.

Argumentos a favor del uso de la bomba atómica contra Japón  

El proyecto atómico aliado, y especialmente el Proyecto Manhattan norteamericano, que comenzó como una respuesta a la posible amenaza nazi (Emilio Segré llegó a decir: “¿Saben quién nos empujaba a construir lo más rápido posible la bomba? Era el mismo Hitler”), prosiguió con una nueva finalidad: el uso de la bomba atómica contra Japón. Veamos cómo se defendió dicho argumento.

  1. La clara imposibilidad de lanzar la bomba en cualquier punto de Europa.
  2. El coste humano de una guerra más larga en el Pacífico. La invasión de Japón habría producido enormes bajas en ambos bandos. La captura de Saipan, en 1944, se había cobrado 3.000 bajas militares norteamericanas y 30.000 japonesas. Además, 22.000 civiles japoneses se suicidaron. La captura de Iwo Jima había costado cerca de 7.000 vidas norteamericanas y 20.000 japonesas. Okinawa había costado 12.500 vidas norteamericanas y 100.000 japonesas. A principios de 1945, el general Curtis LeMay ordenó un bombardeo gigantesco sobre Tokio que mató alrededor de 100.000 personas en una noche. El argumento a favor de abreviar la guerra era abrumador. Aún así, también nos podemos encontrar con quienes se preguntaban si para eso era necesario utilizar la bomba o si incluso este final justificaba su uso. Éste es el caso del general Eisenhower, escéptico por dos motivos: “Primero, los japonenses estaban dispuestos a rendirse y no era necesario atacarlos de modo tan horrible. En segundo lugar, odiaba ver que nuestro país fuera el primero en utilizar esa arma”. No consiguió persuadir al presidente Truman.
  3. Una exhibición inocua de la bomba atómica no era posible. Los motivos dados para ello fueron: el peligro de que la bomba de exhibición no funcionara, ya que no se podían permitir el lujo de desperdiciar de esa manera una de las escasas bombas existentes; los japoneses podían suponer que se trataba de un engaño o bien podían atacar el avión que se utilizara en la exhibición; la bomba podía no explotar o no ser lo suficientemente impresionante como parar la guerra.
  4. La rendición de Japón con las condiciones establecidas en la declaración de Potsdam no se daría de otra manera.

Posibles explicaciones morales

A continuación paso a enunciar lo que desde las Ciencias Sociales puede explicar lo que para los científicos como Emilio Segré y otros implicados en la bomba hizo disminuir el sentido de responsabilidad personal en el asesinato de cientos de miles de personas, o los que es lo mismo, cómo se debilitaron los efectos restrictivos de la identidad moral.

  1. Distancia. La distancia no sólo no reduce la simpatía o empatía. También reduce el sentimiento de responsabilidad. Esto contrasta con la participación inmediata. La inmediatez es en general la causa de una repulsión mucho mayor. La necesidad de superar esta repulsión da lugar a una conciencia más vigorosa de una intervención personal. Fortalece la sensación de ser responsable e incrementa la conciencia de la clase de persona que hay que ser para hacer cosas así. Esta conciencia puede hacer que algunos se retraigan de actuar, o desembocar en el sentimiento de culpa posterior. La distancia tiene el efecto contrario; al debilitar la repulsión emocional facilita el acto, reduce el sentimiento de responsabilidad y la conciencia del tipo de persona que en la que uno se convierte al actuar de esa manera. Es menor la presión que tiende a inhibir la acción y es menor la culpa posterior. Ésta es la posición que nos permitiría entender a físicos como Segré, ya que la distancia les permitió convivir sin incomodidad con lo que habían hecho.
  2. Evasión. Los efectos de la identidad moral pueden debilitarse evadiendo todo reconocimiento claro de los que se está haciendo. Los científicos que desarrollaron la bomba se enfrentaron, sin duda, a una cuestión de conciencia, cuestión que algunos asumieron, mientras que otros se refugiaron en la evasión. Muchos físicos fueron muy pronto conscientes de los dilemas morales. Algunos como I.I. Rabi los asumieron directamente y se negaron a participar. Algunos como Segré decidieron que la amenaza de una bomba nazi justificaba el proyecto. Una manera de eludir las cuestiones morales fue concentrarse ingenuamente en el trabajo. Una línea de pensamiento daba por sentado que la responsabilidad de las consecuencias se limitaba a los papeles de cada cual: el de los científicos era realizar descubrimientos, pero qué hacer luego con ellos correspondía a los políticos o a la sociedad. Dicha postura sería a que más nos acercaría a la visión de Segré, ya que llegó a decir: “Me parece una bobada hablar de la responsabilidad del científico. Para tener responsabilidad has de tener poder. No se puede ser responsable de las decisiones de otro. Puedes negarte a colaborar. Pero con eso a veces no basta. Es todo muy complejo”.
  3. Fragmentación de la responsabilidad. El sentido de responsabilidad personal se redujo sobre todo debido a la manera en que se fragmentó la actuación. Entre los hombres que obedecieron la orden de lanzar la bomba, la gran cantidad de científicos que contribuyeron a producirla, el presidente Truman y la gran cantidad de asesores políticos y militares implicados en la decisión: ¿quién mató a la población de Hiroshima y Nagasaki? Nadie parece haber tenido la sensación de que la responsabilidad le correspondía por entero. Tampoco Segré.

El debate moral: medios y fines

A continuación expondré un instrumento para intentar propiciar un debate a modo de perspectiva moral sobre las consecuencias del empleo de la bomba atómica en Hiroshima y Nagasaki.

Todos aquellos que participaron de forma deliberada en la construcción y uso de la bomba atómica parecen aferrarse, como el propio Segré, a una posición moral conocida como la doctrina del doble efecto, la cual se invoca para permitir algunos actos que previsiblemente matan a inocentes: allí donde las muertes son previsibles, pero no consecuencias intencionales, y donde además no son desproporcionadas al bien que se apunta, el acto es permisible. La posición contraria sería la prohibición absoluta de matar inocentes.

Un problema que plantea la doctrina del doble efecto reside en el criterio para decidir qué consecuencias de un acto son intencionales y cuáles son meramente previstas. Una posible prueba consiste en preguntar si las consecuencias en cuestión eran deseadas. Esta prueba permitiría el bombardeo de Hiroshima y Nagasaki si quienes tomaron las decisiones pudieran decir sinceramente: “Sólo queríamos destruir la ciudad, y lamentamos que no hubiera otra manera de hacerlo sin matar también a la gente que allí había”.

De una prueba más exigente se deriva que las consecuencias que, aunque no deseadas, están tan estrechamente relacionadas con el acto que resultan inseparables de éste, son intencionales. Excluye tomar como objetivo cualquier cosa que implicara una gran cantidad de personas inocentes, luego no se podría decir que en los bombardeos sobre las dos ciudades japonesas, los civiles murieron por accidente. En este caso, sería claramente un asesinato. El problema reside en saber cuán estrecha e inextricable ha de ser la distancia entre las acciones y las consecuencias para que estas puedan considerarse no intencionales. ¿Qué razones se pueden dar para trazar la frontera en un lugar y no en otro? ¿Y cuál es el argumento moral para considerar tan importante la frontera?

 

Reflexión personal

Tras lo expuesto, me gustaría centrarme en unas palabras de Emilio Segré como núcleo de mi reflexión personal: “Me parece una bobada hablar de la responsabilidad del científico. Para tener responsabilidad has de tener poder. No se puede ser responsable de las decisiones de otro”.

Me gustaría remarcar la exigencia de una perspectiva política y moral en el quehacer científico, y en este caso, atendiendo a las palabras de Segré, en el de los científicos que formaron parte del Proyecto Manhattan, como consecuencia de sus mayúsculas repercusiones humanas. Y lo hago desde la profunda convicción de que todo acto que afecte o pueda afectar a otra persona ha de ser considerado en su formulación como un acto político en sí mismo. Por todo ello, creo necesario defender la pertinencia de la responsabilidad moral de los actos políticos que desarrollaron los científicos en aquellos años tan complejos, ya que a pesar de honorables excepciones –como las de Bohr, Szilard y Pierls-, lo común entre los científicos (y en el caso de Emilio Segré) fue la ingenuidad de sus presupuestos en materia moral y política.

 

Fuentes consultadas

Glover, J. (2007). Humanidad e inhumanidad. Madrid: Cátedra.

Compton, A. H. (1956). Atomic Quest. Oxford.

http://depa.pquim.unam.mx/amyd/archivero/Bomba_atomica_2_Horacio_Garcia_CyD_1986_13542.pdf

http://www.fte-energia.org/pdf/e65-36-39.pdf

http://www.comoves.unam.mx/articulos/liberacionatomo.html

http://pepsic.bvsalud.org/pdf/rip/v43n2/v43n2a09.pdf

http://es.wikipedia.org/wiki/Emilio_Gino_Segr%C3%A8

 


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