Biografía de Aage Bohr | Científicos famosos.

Observación: Esta traducción se proporciona con fines educativos y puede contener errores o ser imprecisa.
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Vivió 1922 – 2009.
Aage Bohr fue galardonado con el Premio Nobel de física en 1975 por su trabajo detallando la estructura del núcleo atómico.

Educación y vida temprana

Aage Niels Bohr nació en la ciudad capital de Dinamarca, Copenhague, el 19 de junio de 1922.
En el mismo año Aage nació, su padre, Niels Bohr, fue galardonado con el Premio Nobel de física por su explicación de la estructura de los átomos y la radiación emitida por ellos.
Madre de Aage, Margrethe Nørlund, dio a luz a seis hijos, todos chicos; Aage fue el cuarto. Margarita era bien educado; ella ayudó a Niels Bohr con su papeleo y discute sus investigaciones científicas con él detalladamente.
Educación de Aage Bohr era convencional y, desde un punto de vista científico, extraordinariamente privilegiado. Como muchos otros estudiantes de edad secundaria en Copenhague, él atendió a escuela de la gramática – el gimnasio Sortedam. A diferencia de otros estudiantes, disfrutó también de conversaciones con algunos de los físicos más destacados del mundo, incluyendo su padre, por supuesto.
En su vida posterior Aage recordó algunos de los gigantes de la ciencia que habían trabajado en Copenhague con su padre; les conoció tan regularmente que se convirtieron en sus 'tíos' – incluyendo el tío Werner Heisenberg (Premio Nobel de física 1932) y tío Wolfgang Pauli (Premio Nobel de física 1945).

Guerra mundial 2

En abril de 1940, cuando tenía 17 años Aage, Dinamarca fue invadida por las fuerzas armadas de la Alemania Nazi.
Este fue un momento preocupante para la familia Bohr. De Aage madre y padre eran ambos bautizaron a cristianos, pero la abuela de Aage (madre de Niels Bohr) era judía y esta conexión significaba podría ser problema de los Nazis.
Al principio, sin embargo, no fueron sin problemas y, de 18 años, Aage matriculado en la Universidad de Copenhague con la intención de obtener un grado en física. Él también se convirtió en un auxiliar científico a su padre, con el aumento gradualmente de entrada a la investigación de física de su padre.
En septiembre de 1943, los Nazis decidieron deportar a los judíos de Dinamarca a campos de concentración.
La familia Bohr huyó en barcos de pesca en el tramo corto de agua que separa Dinamarca de Suecia. Suecia era oficialmente neutral y no había sido invadido por los Nazis. Casi todos los 7000 judíos de Dinamarca huyeron sobre el mar a Suecia en 1943.
En octubre de 1943, una semana aparte, Niels y Aage Bohr sobrevolaron desde Suecia Noruega ocupada por los nazis en el Reino Unido. Volaron en aviones de combate británicos, que llegaron a Suecia a recoger. Margrethe Bohr decidió permanecer en Suecia, donde permaneció hasta que terminó la guerra.
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A la edad de 21, Aage Bohr fue sobrevolado de Suecia Noruega ocupada por los nazis y el mar del norte a Escocia en un de Havilland Mosquito. Tal vuelo no estaba libre de riesgo!
Una vez con seguridad en el Reino Unido, padre e hijo comenzaron la investigación científica para el Gobierno británico, trabajando en el proyecto de bomba atómica liderado por James Chadwick.
En 1944 padre e hijo se convirtieron involucrados en el proyecto Manhattan, gastando cantidades considerables de tiempo en los Estados Unidos, así como Londres. Para mantener su presencia en secreto de América, viajaban bajo los nombres "Nicholas Baker" y "James Baker".
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El área de tecnología en Los Álamos se convirtió muy familiar a padre e hijo "Nicholas Baker" y "James Baker" como ayudaron con el proyecto de Manhattan.

Copenhague – USA – Copenhague

Cuando terminó la guerra, la familia Bohr reunidos en Copenhague en agosto de 1945.
En 1946, Aage Bohr completó su maestría en física, en la que él considera la interacción de partículas cargadas con la materia. Luego realizó trabajos de investigación en Instituto de la Universidad de Copenhague, para la física teórica – ahora llamado el Instituto de Niels Bohr.
En 1948 se trasladó al Instituto para el estudio avanzado en Princeton, Estados Unidos, donde él intentó modelar el comportamiento del núcleo atómico en un campo magnético, gastando cantidades considerables de tiempo trabajando en la Universidad de Columbia.
Mientras que en Estados Unidos, se casó con Marietta Soffer en marzo de 1950, regresa con ella a Copenhague a finales de 1950. Obtuvo su doctorado en 1954. Bohr entonces trabajó en Copenhague hasta jubilado, convirtiéndose en director del Instituto Niels Bohr en 1962. Él dimitió como director en 1967 para dedicar su tiempo a trabajo de investigación y se retiró en 1981.

Trabajo científico de Aage Bohr

Como su padre, Aage Bohr estaba intrigada por la estructura del átomo. El núcleo atómico en particular; esa masa pequeña, densamente cargada positivamente en el corazón de cada átomo le interesó intensamente.
Lo que fue el núcleo realmente como – hubo detalles estructurales, y si es así, ¿qué eran?

El núcleo como una gota de líquido

Una idea, que había sido desarrollada más plenamente por Niels Bohr y John Archibald Wheeler en la década de 1930, fue el modelo de la gota de líquido. El modelo de la gota de líquido en la foto el núcleo como una gota giratoria de líquido incompresible por la tensión superficial.
La gota de líquido podría ser deformada por su forma esférica básica y una gota de líquido podría desmoronarse para formar dos nuevas gotas. Del mismo modo un gran núcleo atómico, como el uranio, podría desmoronarse para formar dos nuevos núcleos atómicos – esto es fisión nuclear, la fuente de energía detrás de la bomba atómica de uranio y la planta de uranio.
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El minúsculo núcleo atómico fue modelado como una gota de líquido por la tensión superficial. Al igual que un líquido, la forma de la gota era esférica, pero podría ser deformada por esta forma.
El modelo de gota líquida tuvo sus mayores éxitos en la explicación de las propiedades de los núcleos pesados, como el uranio.
En 1950, sin embargo, el modelo de gota líquida estaba en peligro de ser empujado a un lado por el nuevo modelo de la cáscara del núcleo.

El núcleo con proyectiles de energía

Como electrones se dicen que ocupan los depósitos de energía fuera del núcleo, el modelo de la cáscara del núcleo dice protones y neutrones ocupan energía distintas cáscaras dentro del núcleo.
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Modelo de la cáscara de un núcleo atómico, mostrando diferentes niveles de energía. Imagen por Schunck.
En 1950, la mayoría de los físicos habían decidido el modelo shell parecía más prometedor que el modelo de la gota de líquido.
En particular, el modelo de la cáscara explicó por qué núcleos atómicos con los llamados números mágicos de protones + neutrones son especialmente estables. Esto es similar al concepto enseñado en la high School secundaria química, donde átomos con completan cáscaras del electrón, por ejemplo, 2 u 8 electrones en sus cáscaras exteriores son particularmente estables, lo que el comportamiento de los gases nobles no reacciona.
En el caso de los núcleos atómicos, los números de magia de 2, 8, 20, 28, 50, 82 y 126 protones + neutrones como resultado núcleos particularmente estables.
El modelo de la cáscara era particularmente bueno en explicar las propiedades de los núcleos más ligeros y núcleos con los números de magia de protones + neutrones, pero tuvo menos éxito con los núcleos pesados como el uranio.
"Hoy en día, resulta difícil completamente imaginar el gran impacto de la evidencia para la estructura de la envuelta nuclear sobre los físicos con los conceptos de la gota de líquido".
Aage Bohr, 1975
Conferencia Nobel

Unificación

De hecho, el modelo de la gota de líquido y el modelo shell ambos tenían ventajas y desventajas – indicando que no podría ser la historia completa.
En 1949, James Rainwater, físico de la Universidad de Columbia, decidió combinar los mejores aspectos de los modelos de la gota de líquido y conchas en un solo modelo unificado del núcleo.
En aquel momento lluvia compartía una oficina en Colombia con Bohr y le explicó sus ideas. Bohr fue cautivado, viendo el potencial de las ideas de agua de lluvia para explicar el comportamiento y la estructura del núcleo atómico.
Bohr regresó a Copenhague, decidido a seguir el modelo unificado más. Allí trabajó con Ben Mottelson, que había terminado su doctorado en la Universidad de Harvard y que ahora estaba en Copenhague con una beca de viaje de Harvard.
Juntos, Bohr y Mottelson elaboraron en intrincado detalle cómo un modelo unificado podría explicar un gran número de observaciones experimentales de diversos núcleos atómicos. En 1953 publicó un informe de 173 páginas que describe su modelo unificado y en 1954 Bohr publicó Los Estados rotacionales de núcleos atómicos. Crucial, las predicciones que hicieron acerca de cómo se comportarían los núcleos fueron verificadas en experimentos.
Uno de sus principales conclusiones fue que parte del comportamiento de los núcleos podría explicarse por núcleos con diferentes cantidades de energía resultante de la rotación. Además, los núcleos no giren como objetos rígidos pero, en cambio, una onda superficial viaja alrededor del núcleo. También encontraron que los núcleos vibran, cambiando su forma alrededor de un valor medio.
En primera Bohr tuvo problemas para convencer a su padre que debe descartarse el modelo de la gota de líquido – después de todo, Niels Bohr fue uno de los principales arquitectos de la modelo de la gota de líquido, pero finalmente ganó a su padre.
El modelo unificado – a menudo llamado el modelo colectivo – a veces se asemeja a un enjambre de abejas, donde cada abeja es un neutrón o protón y el enjambre es el núcleo. El enjambre actúa como una sola entidad, a pesar de que cada abeja dentro de ella se está moviendo alrededor de forma independiente con su propia energía individual. En el modelo de Bohr-Mottelson, el exterior de la nube rota y tambalea hacia adentro y hacia afuera.
Cada neutrón o protón tiene su propio orbital energía dentro del núcleo. Estas órbitas pueden deformarse a veces el núcleo para que ya no es realmente esférico. Por ejemplo, el núcleo de los átomos más pesados puede llegar a ser un esferoide oblate (en forma de disco) o esferoide prolate (en forma de fútbol).
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Oblato y un esferoide prolate. Imágenes de AugPi, modificado por este sitio.
Por supuesto, tenemos que recordar que los núcleos atómicos tienen un diámetro de entre 1.7 x 10−15 m para hidrógeno y unos 15 x 10−15 m para el uranio.
Es notable el hecho de que Bohr y otros fueron capaces de modelar matemáticamente estos objetos increíblemente pequeños, produciendo finos detalles estructurales y predecir su comportamiento de acuerdo con los datos experimentales.
En 1975, Aage Bohr y Ben Mottelson James Rainwater compartieron el Premio Nobel en la física para su modelo del núcleo. En palabras del Comité del premio, el premio fue:
«por el descubrimiento de la conexión entre el movimiento colectivo y el movimiento de partículas en los núcleos atómicos y el desarrollo de la teoría de la estructura del núcleo atómico basado en este respecto."
A pesar de los enormes avances por el trío de físicos, incluso hoy en día, los detalles estructurales de los núcleos atómicos aún no han sido completamente resueltas.

Fin

Aage Bohr murió el 08 de septiembre de 2009, 87 años de edad. Fue sepultado en el cementerio de Mariebjerg, Copenhague. Su primera esposa, Marietta, falleció en 1978.
Bohr fue sobrevivido por su segunda esposa, Bente Meyer Scharff, quien había casado en 1981, y dos hijos y una hija de su matrimonio a Marietta. Uno de sus hijos, Tomás, se convirtió en un profesor de física en la Universidad técnica de Dinamarca.
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