Mecánica cuántica. El átomo cuántico. IX

La PGM ya había estallado y, con ella, todo había cambiado. La ola de patriotismo que barría el país, se había llevado a quienes cumplían con los requisitos para alistarse, vaciando, en consecuencia, los laboratorios. Hombres que hasta hacía muy poco, habían sido los colegas de Bohr, se veían ahora enfrentados y en bandos opuestos.

Ernest Rutherford no estaba en Manchester, cuando llegó el matrimonio Bohr. Recientemente nombrado sir, visitó a su familia en Nueva Zelanda antes de viajar, como pensaba, a los Estados Unidos y Canadá. De nuevo en Manchester, Rutherford dedicó gran parte de su tiempo, a la guerra antisubmarina. Como Dinamarca era neutral, Bohr no podía tomar parte, en ninguna actividad relacionada con la guerra. Y, como la investigación tampoco era posible, debido a la falta de revistas y, a la censura de la correspondencia con Europa, Bohr se centró fundamentalmente en la enseñanza.

Pese a la idea original, de pasar un solo año en Manchester, los Bohr estaban todavía ahí cuando, en mayo de 1916, se vio formalmente designado Niels, para el puesto recién creado, de profesor de física teórica, en Copenhague. El creciente reconocimiento de su obra, le había garantizado el trabajo, pero a pesar de sus éxitos, había `problemas que el átomo cuántico, no podía resolver. Las propuestas que proporcionaba, para los átomos con más de un electrón, no coincidían con los resultados experimentales. A decir verdad, ni siquiera podían explicar el caso del helio, que sólo tenía un par de electrones. Y, lo que todavía era peor, el modelo atómico de Bohr, predecía la existencia de líneas espectrales, que no podían ser encontradas. Pero todos los rasgos fundamentales del átomo de Bohr, acabaron siendo, a finales de 1914, finalmente aceptados: la existencia de niveles discretos de energía, la cuantización del momento angular de los electrones, que giraban en torno al núcleo y, el origen de las líneas espectrales.

En 1892 apareció un instrumental perfeccionado, que puso de relieve que las líneas alfa roja y gamma azul de Balmer, del espectro del hidrógeno, no eran una sola línea, sino que estaba compuesto por dos. Durante más de 20 años hubo dudas, de si esas líneas eran “auténticos dobletes” o no. Bohr opinaba que sería que no. A comienzos de 1905, sin embargo, cambió de opinión, al descubrir que los experimentos revelaban, que las líneas rojas, azul y violeta de Balmer, eran dobletes. Utilizando su modelo atómico, Bohr no podía explicar esa “estructura fina”, como había sido bautizado ese fenómeno. Cuando emprendió su nueva tarea como profesor en Copenhague, Bohr descubrió una gran cantidad de artículos, de un alemán que había resuelto el problema, con una versión modificada de su átomo.

Arnold Sommerfeld era un distinguido profesor de física teórica de 48 años, de la Universidad de Múnich. A lo largo de los años, algunos de los físicos y estudiantes más brillantes, trabajarían bajo su atenta mirada, cuando convirtió a la Universidad de Múnich, en un centro floreciente de la física teórica. Como a Bohr, le gustaba mucho el esquí, e invitaba a sus alumnos y colegas, a su casa en los Alpes bávaros.

En un intento de simplificar su modelo, Bohr había considerado que los electrones, sólo se movían en órbitas circulares en torno al núcleo. Pero Sommerfeld soslayó esta restricción y, permitió que los electrones se moviesen describiendo órbitas elípticas, como los planetas en su periplo alrededor del Sol. Él sabía que, desde una perspectiva matemática, los círculos son una clase especial de elipse. Así pues, las órbitas electrónicas circulares, no son más que un subconjunto, de todas las posibles órbitas elípticas cuantizadas.

Pues eso.

(Continuará.)