La fotografía más inteligente de la historia de la humanidad

Hay unos cuantos momentos a lo largo de la historia científica que poseen un lugar destacado por ahondar en nuestra comprensión del mundo. Una fotografía en blanco y negro repleta de hombres y una sola mujer, daría la vuelta al mundo y se encumbraría como la foto más icónica de nuestra historia científica.

‘Electrones y fotones’ era el tema de la Quinta Conferencia Solvay que reunió a lo más granado de la ciencia de la década de 1920. Allí, el fotógrafo Benjamin Couprie, captaría en el año 1927 la que es considerada una foto histórica en la ciencia, probablemente la imagen más conocida de la historia de la ciencia.

Un campo de batalla científico

La temática de la conferencia representó un punto de inflexión en el mundo de la física teórica y marcó un acalorado debate entre dos campos científicos. Por un lado, se encontraban los que apoyaban la mecánica cuántica, como el físico danés Niels Bohr, y del otro estaban los que se sentían un tanto incómodos con sus implicaciones, ‘liderados’, por ser el menos inclinado a la mecánica cuántica o el mas escéptico, el genial Albert Einstein quien declaró en este mismo evento que «Dios no juega a los dados con el universo».

Mientras Einstein continuaba oponiéndose a la interpretación dominante de la mecánica cuántica, la mayoría de los físicos aceptaron la nueva teoría, lo que llevó a la llamada «interpretación de Copenhague».

¿Quiénes son los que aparecen en la fotografía?

28 hombres y una sola mujer. Fueron todos los asistentes de esta quinta conferencia Solvay que marcó un momento crucial en la historia científica. Vayamos por partes de izquierda a derecha mirando la fotografía de Couprie: en la primera fila se encuentran Irving Langmuir, Max Planck, Marie Skłodowska Curie, Hendrik Lorentz, Albert Einstein, Paul Langevin, Charles-Eugène Guye, Charles Thomson Rees Wilson y Owen Willans Richardson.

Irving Langmuir: famoso por sus contribuciones en el campo de la química superficial. El concepto de una «capa de Langmuir» se refiere a una capa monocelular de partículas adsorbidas en la superficie de un líquido. Langmuir fue premiado con el Premio Nobel de Química en 1932.

Max Planck: conocido como el padre de la teoría cuántica, Planck propuso que la energía se cuantifica y puede emitirse o absorberse en unidades discretas llamadas cuantos. Esta idea revolucionaria fue la base sobre la que se construyó la mecánica cuántica. Le concedieron el Premio Nobel de Física en 1918.

Marie Skłodowska Curie: hizo importantes contribuciones a los campos de la física y la química. Realizó una investigación pionera sobre la radiactividad, término que ella acuñó, y descubrió los elementos polonio y radio. Curie recibió el Premio Nobel de Física en 1903 y el Premio Nobel de Química en 1911.

Hendrik Lorentz: compartió el Premio Nobel de Física en 1902 con Pieter Zeeman por el descubrimiento y la explicación teórica del efecto Zeeman. Las transformaciones de Lorentz, que describen cómo las medidas de espacio y tiempo de un observador dependen de su velocidad, son fundamentales para la teoría de la relatividad especial de Einstein.

Albert Einstein: conocido por su teoría de la relatividad, Einstein revolucionó nuestra comprensión del espacio, el tiempo y la gravedad. A pesar de sus contribuciones a la mecánica cuántica, como la explicación del efecto fotoeléctrico (por el que ganó el Premio Nobel de Física en 1921), Einstein se sentía incómodo con su naturaleza probabilística.

Paul Langevin: su trabajo en electromagnetismo y la relatividad es notorio. Langevin también desarrolló el modelo de Langevin para explicar el paramagnetismo en términos del spin de los electrones.

Charles-Eugène Guye: hizo contribuciones en el campo del electromagnetismo y la termodinámica. Guye también es conocido por su trabajo en la precisión de las mediciones físicas.

Charles Thomson Rees Wilson: a él le debemos el detector de cámara de niebla Wilson; un dispositivo único que muestra líneas visibles de partículas radiactivas.

Owen Willans Richardson: recibió el Premio Nobel de Física en 1928. Su trabajo se centró en la termoiónica, un área de la física que se ocupa de los fenómenos de emisión de electrones en condiciones de alta temperatura. La ley de Richardson, que describe la emisión termoiónica, lleva su nombre.

En la segunda fila, empezando también de izquierda a derecha, podemos ver a Peter Debye, Martin Knudsen, William Lawrence Bragg, Hendrik Anthony Kramers, Paul Dirac, Arthur Compton, Louis de Broglie, Max Born y Niels Bohr.

Peter Debye: este físico y químico neerlandés es conocido por sus contribuciones en el campo de la física molecular y por su desarrollo de la teoría de dipolos moleculares. Debye también investigó la estructura de las moléculas con la difracción de rayos X y con la espectroscopia. Fue galardonado con el Premio Nobel de Química en 1936.

Martin Knudsen: desarrolló la teoría cinética de los gases y estudió la viscosidad y la conductividad térmica de los gases a bajas presiones, un régimen que ahora se conoce como el régimen de Knudsen.

William Lawrence Bragg: junto con su padre, Sir William Henry Bragg, desarrolló la ley de Bragg, que describe cómo los rayos X se difractan en los cristales. Los Bragg ganaron conjuntamente el Premio Nobel de Física en 1915, siendo Lawrence Bragg el laureado más joven en la historia de este premio (tenía 25 años).

Hendrik Anthony Kramers: trabajó con Niels Bohr y contribuyó de manera significativa a la comprensión de la mecánica cuántica y la teoría de la radiación. Kramers es conocido por la ley de Kramers, que se ocupa de las transiciones entre estados en sistemas cuánticos.

Paul Dirac: hizo importantes contribuciones tanto a la mecánica cuántica como a la electrodinámica cuántica. Formuló una versión de la mecánica cuántica que incorporaba la teoría especial de la relatividad de Einstein. Predijo la existencia de antimateria y formuló una ecuación conocida como ecuación de Dirac, que describe el comportamiento de los fermiones, partículas con espín semientero. Compartió el Premio Nobel de Física con Schrödinger en 1933.

Arthur Compton: descubrió el efecto que lleva su nombre, el efecto Compton, que es el aumento en la longitud de onda de los rayos X o los rayos gamma al ser dispersados, una prueba de la naturaleza de partícula de la radiación electromagnética. Compton fue galardonado con el Premio Nobel de Física en 1927.

Louis de Broglie: descubrió que cualquier partícula tiene propiedades ondulatorias, con una longitud de onda inversamente proporcional a su momento (esto ayuda a justificar la ecuación de Schrödinger).

Max Born: tuvo una contribución crucial en la formulación de la mecánica cuántica. Propuso que las ecuaciones de la mecánica cuántica podrían interpretarse en términos de probabilidades, una idea fundamental para la interpretación de Copenhague de la teoría cuántica. Recibió el Premio Nobel de Física en 1954.

Niels Bohr: estandarte de la mecánica cuántica, Bohr propuso un modelo del átomo en el que los electrones se mueven en órbitas específicas y cuantificadas alrededor del núcleo. Fue el defensor central de la mecánica cuántica en este evento, que abarca la probabilidad e incertidumbre inherentes al comportamiento de las partículas cuánticas.

Por último, en la última o tercera fila, vemos inmortalizados de izquierda a derecha a Auguste Piccard, Émile Henriot, Paul Ehrenfest, Édouard Herzen, Théophile de Donder, Erwin Schrödinger, Jules-Émile Verschaffelt, Wolfgang Pauli, Werner Heisenberg, Ralph Howard Fowler y Léon Brillouin.

Auguste Piccard: este físico y explorador suizo es conocido por sus incursiones en la estratosfera para medir la radiación cósmica, lo que condujo a la confirmación de la teoría de la relatividad de Einstein. También es famoso por haber diseñado el batiscafo, un tipo de sumergible de aguas profundas.

Émile Henriot: descubrió la emisión de radiactividad natural de potasio y rubidio. También fue uno de los primeros en confirmar la existencia de isótopos, que son variantes de un elemento químico en particular que difieren en el número de neutrones en su núcleo.

Paul Ehrenfest: realizó contribuciones significativas a la mecánica estadística y la teoría cuántica. El teorema de Ehrenfest, que relaciona las mecánicas clásica y cuántica, lleva su nombre.

Édouard Herzen: tuvo un papel destacado en el desarrollo de la física y la química durante el siglo XX.

Théophile de Donder: es conocido por su trabajo en la termodinámica y la teoría de la relatividad. Propuso una definición temprana de las constantes de equilibrio en la química, que son esenciales para entender las reacciones químicas.

Erwin Schrödinger: conocido por desarrollar la mecánica ondulatoria, Schrödinger formuló una ecuación de onda que calculaba con precisión los niveles de energía de los electrones en los átomos. Su ecuación juega un papel central en la mecánica cuántica. También es conocido por el famoso experimento mental «El gato de Schrodinger». Ganó el Premio Nobel de Física en 1933.

Jules-Émile Verschaffelt: quien se doctoró con Kamerlingh Onnes en 1899. Participó en las 2ª, 4ª, 5ª, 6ª, 7ª y 8ª ediciones del Congreso Solvay. Es principalmente conocido por su trabajo en el campo de la espectroscopia, que es el estudio de la interacción entre la luz y la materia.

Wolfgang Pauli: formuló el principio de exclusión que explica toda la tabla de elementos. La lengua afilada de Pauli era legendaria; una vez dijo sobre un mal artículo: “Esto no está bien; ni siquiera está mal”.

Werner Heisenberg: conocido por su principio de incertidumbre, un aspecto fundamental de la mecánica cuántica. Reemplazó las órbitas semiclásicas de Niels Bohr con una lógica cuántica revolucionaria conocida como mecánica matricial. Este innovador trabajo le valió el Premio Nobel de Física en 1932.

Ralph Howard Fowler: supervisó 15 FRS y 3 premios Nobel. En 1923, introdujo a Dirac en la teoría cuántica.

Léon Brillouin: este físico llevó a cabo varias contribuciones a la física de la materia condensada y la física de ondas. Es conocido por los modos de onda en un cristal, llamados fonones, y por la dispersión Brillouin, un fenómeno en el que la luz se dispersa por un material.

Entre los 29 científicos de la foto se encuentran 17 premios Nobel. La única mujer en la fotografía también premio Nobel, es Marie Curie. Curie no sólo fue la primera mujer en ganar un Nobel, sino que también sigue siendo la única persona que ha ganado este prestigioso galardón en dos campos científicos diferentes: Física y Química. (La única otra persona que ha recibidos dos premios Nobel en dos disciplinas diferentes es Linus Pauling. Primero, recibió el Nobel de Química por su trabajo sobre la naturaleza de los enlaces químicos; el segundo, sería el Nobel de la Paz por su pacifismo militante durante la época de la Guerra Fría).

Referencias: