Niels Bohr

1885 - 1962

Física

Niels Bohr

1885 - 1962

Física

El exiliado atómico

Cuentan que al término de la Segunda Guerra Mundial, a la que Estados Unidos puso un devastador y definitivo punto final con las explosiones de Hiroshima y Nagasaki, el físico danés Niels Bohr (Copenhague, 1885 – 1962), que precisamente había colaborado en el denominado Proyecto Manhattan para la fabricación de la primera bomba atómica angloamericana ante la creencia de que la alemana era inminente, se entrevistó con el excéntrico primer ministro británico Winston Churchill para intentar convencerle de la necesidad de entablar un diálogo franco con los soviéticos sobre las armas de destrucción masiva. Los testimonios de aquel encuentro lo describen como «una de las comedias más negras de la guerra», en el que Bohr y su hijo Aage, también físico nuclear, fueron echados casi a patadas de la reunión. «Nos regañó como a unos simples escolares. Era como si no hablásemos el mismo idioma», desvelaría más tarde Bohr.

Esa escena, quizás una de las más trágicas en la desastrosa historia de la proliferación nuclear, sirve también para entender cómo los científicos a menudo han mostrado la equivocada creencia de que pueden manejar a los políticos en la consecución de sus propios fines, para luego acabar descubriendo que son ellos los que resultan utilizados y posteriormente desechados. No se sabe si Bohr, a quien se le atribuye una personalidad tímida y retraída, aprendería de golpe esa dolorosa lección tras su reunión con Churchill o si ya se habría dado cuenta de ello en algún momento anterior de su vida, en vista del enorme interés, y no siempre científico, que sus trabajos sobre la estructura del átomo y la radiación habían despertado en todo el mundo.

Y es que Niels Bohr era ya una eminencia científica muchos años antes del estallido de la Segunda Guerra Mundial. Había alcanzado notoriedad internacional dentro del ámbito de la Física ya en 1913, tras publicar, con tan solo 28 años, una serie de geniales trabajos en los que revelaba su particular visión de la estructura del átomo, el famoso modelo atómico que lleva su apellido. Por aquel tiempo, Bohr se encontraba en Manchester bajo la tutela del Premio Nobel neozelandés Ernest Rutherford, trabajando en la hipótesis de este último de que el átomo era como un sistema solar en miniatura, con un núcleo central alrededor del cual orbitaban los electrones.

Niels Bohr. Créditos Nobelprize.org

Esa brillante e intuitiva descripción del átomo que Rutherford había presentado en 1911, y que era totalmente válida desde un punto de vista teórico, presentaba el inconveniente de que, según la física clásica, los electrones debían ir perdiendo gradualmente su energía y abandonando sus órbitas atraídos hacia el núcleo, con lo que el átomo se tendría que ir deshaciendo rápidamente. Pero Bohr superó los problemas que obstaculizaban los progresos de su mentor utilizando las novedosas teorías cuánticas de Max Planck, y demostró que el concepto de cuantización, como se denomina a la indivisibilidad última de la energía, podía resolver el problema de la estabilidad atómica y al mismo tiempo explicar cómo absorbían y emitían radiación los átomos: si las energías de los electrones solo podían asumir unos valores indivisibles, o cuantizados, entonces la pérdida gradual de energía no se producía y las partículas permanecían orbitando de manera indefinida. Los electrones sí podían ganar o perder energía, explicaba Bohr en sus trabajos, pero solo al efectuar un «salto cuántico» entre órbitas de distinta energía, eliminando o absorbiendo un fotón con una longitud de onda específica. El danés llegó incluso a postular que cada órbita solo podía albergar un número fijo de electrones, de manera que los saltos hacia abajo eran imposibles, a menos que surgiese alguna vacante.

En un principio, este modelo atómico propuesto por Bohr desconcertó a la mayor parte de los científicos de todo el mundo, pero, a raíz de las felicitaciones de su maestro Rutherford, numerosos investigadores en Europa comenzaron a interesarse por esas ideas, y algunos de ellos, como los alemanes James Franck y Gustav Hertz, pronto proporcionaron nuevos datos que confirmaban la validez del modelo. La teoría atómica de Bohr se aplicó en un principio solo al estudio del átomo de hidrógeno, pero gracias a los trabajos del físico alemán Arnold Sommerfeld, enseguida pudo generalizarse a otros elementos superiores. Es por eso, por lo que los postulados lanzados por Niels Bohr en 1913 han sido considerados como las bases sobre las que se sustenta la física nuclear contemporánea.

Niels Bohr y Max Planck

En 1916, Bohr regresaría a su ciudad natal para ocupar una plaza de profesor de Física Teórica en la Universidad de Copenhague, en la que se había doctorado apenas cinco años antes. Desde allí, gracias al prestigio internacional que había ido adquiriendo por sus estudios y publicaciones, pudo conseguir los fondos necesarios para la fundación, en 1920, del denominado Instituto Nórdico de Física Teórica, que rápidamente se erigió como uno de los centros en los se desarrollaban las principales investigaciones sobre la física del átomo en el mundo. 1922 fue el año en el que Bohr se consagró definitivamente como científico de renombre universal con la obtención del Premio Nobel de Física, y también el año en el que  vino al mundo su hijo Aage, quien años más tarde seguiría los pasos de su padre en el estudio del átomo.

La vida sonreía a Niels Bohr por aquellos años y, con su éxito, Bohr situaba de paso a Dinamarca en el mapa de la más avanzada ciencia mundial. Sus investigaciones sobre la mecánica cuántica no paraban de ofrecer estimulantes resultados, como el principio de correspondencia o el de complementariedad, que contribuían al desarrollo de la nueva Física, y las solicitudes de estudiantes de toda Europa que querían ir a trabajar con él eran numerosísimas. Uno de sus más famosos pupilos, que llegaría a convertirse incluso en su ayudante personal, fue el también Premio Nobel de Física Werner Heisenberg, autor del principio de indeterminación o de incertidumbre, y quien años más tarde, en una macabra broma del destino, habría de convertirse en el líder del proyecto alemán de bomba atómica.

Bohr y Heisenberg

Por aquella época Bohr se codeaba con algunos de los más grandes científicos de todos los tiempos como Marie Curie, Max Planck o el mismísimo Albert Einstein, que llegó a reconocer en el físico danés a «uno de los más grandes investigadores científicos de nuestro tiempo». Aquellas relaciones se extendían incluso al otro lado del Atlántico, donde Bohr pasó largas temporadas en la década de los años 30 y donde sus trabajos se centraron en explicar las desintegraciones nucleares con su teoría de la gota líquida, modelo que sirvió para que la científica austriaca Lise Meitner (exiliada en Estocolmo) y Otto Frisch pudiesen explicar los experimentos llevados a cabo por Otto Hahn y Fritz Strassmann en 1938 y acuñasen el término fisión nuclear. En 1939 llevaría las primeras noticias de ese logro científico a los Estados Unidos, y demostró que el isótopo 235 del uranio era el responsable de la mayor parte de las fisiones. Pocos años más tarde, a raíz de los infaustos acontecimientos que siguieron a la llegada de Hitler al poder en Alemania, aquellos conocimientos servirían para iniciar la desbocada carrera por la fabricación del más poderoso instrumento de exterminio concebido hasta entonces por el ser humano: las armas nucleares.

Bohr en el congreso Solvay

La invasión de Dinamarca por parte de Alemania en abril de 1940 sorprendió a Bohr en su recién estrenado puesto de presidente de la Real Academia Danesa de Ciencias, aunque no fue el único en verse sorprendido, ya que los nazis consiguieron desembarcar tropas en Copenhague antes incluso de que saltara la alarma de las baterías costeras. Por eso, el gobierno del país escandinavo pronto se vio obligado a aceptar las condiciones impuestas por Berlín y la posición pública de Bohr le exponía a un mayor e innecesario escrutinio por parte de la policía alemana. Sin embargo, eso no le impidió en un principio permanecer en Copenhague, a pesar de que su madre era judía, o ayudar a otros colegas científicos, también judíos, a escapar de la creciente represión a la que se vieron sometidos en Alemania a medida que la guerra avanzaba.

Niels Bohr y Albert Einstein (1930)

Pero el propio Bohr también se demoró peligrosamente en abandonar Copenhague. Oficialmente él era «no ario» y aunque en un inicio los alemanes fueron relativamente indulgentes con los judíos daneses a fin de mantener la ficción de que estaban en el país a instancias del gobierno, en 1943 fue anulado su privilegio para evitar los campos de concentración, y a comienzos del otoño los nazis empezaron a deportar a judíos daneses prominentes. Bohr fue alertado de su inminente arresto en septiembre y a principios de octubre, con casi 60 años, se vio forzado a embarcar a su familia en un pequeño bote de pesca y poner rumbo a Suecia. Temiendo que allí fuese asesinado por agentes alemanes, los británicos lo enviaron en avión de Estocolmo a Inglaterra, y, a finales de aquel año, Bohr volvió a volar con destino a Los Álamos para incorporarse al Proyecto Manhattan. El líder científico de aquel proyecto, Robert Oppenheimer, descubriría más tarde que Bohr no contribuyó en las tareas técnicas, pero sí desempeñó un papel decisivo en elevar la moral de sus colegas: «Nos hizo confiar en el éxito de la empresa».

Foto firmada por Niels Bohr, James Franck, Albert Einstein e Isidor Isaac Rabi en el proyecto Manhattan

El desenlace de aquella empresa es historia. Y Niels Bohr luchó el resto de su vida para que no se repitiese. Se convirtió en un apasionado defensor del desarme nuclear y se dedicó a convencer públicamente a sus colegas y al resto de la sociedad de la necesidad de usar los hallazgos de la física nuclear con fines útiles y benéficos. Con Churchill ya se sabe que no lo logró, pero es que no hablaban el mismo idioma.