Historia de la Ciencia Septiembre 2020

 Nacimientos

Hace 250 años…

Johann Georg Repsold (19 de septiembre de 1770 – 14 de enero de 1830) – Astrónomo alemán. Repsold estudió ingeniería hidráulica, música, dibujo y matemáticas. Fue bombero en Hamburgo. En 1802 inició la construcción de un observatorio privado y colaboró con Schumacher. En 1811 su observatorio fue destruido por las guerras napoleónicas. En 1825, Repsold construyó otro Nuevo observatorio, donde fue su director. Murió en un incendio en 1830. Los gastos de su observatorio fueron absorbidos por el gobierno local y el nuevo director fue Rumker. El viejo observatorio de Repsold fue demolido y construido uno nuevo en su lugar, el Observatorio de Hamburgo en 1909. El Cráter lunar y el Asteroroide 906 Repsold fueron nombrados en su honor.

 

Hace 150 años…

Jean Baptiste Perrin (30 de septiembre de 1870 – 17 de abril de 1942) – Físico francés. Estudió en la Escuela Normal Superior de París. En 1898 comenzó a trabajar en la Universidad de París, donde fue profesor hasta 1940. Al caer Francia durante la Segunda Guerra Mundial, se trasladó a los Estados Unidos, donde colaboró con el Moviemiento Francia Libre. Su campo principal fue la teoría atómica y la discontinuidad de la materia. En 1895 demostró que los rayos catódicos son partículas con carga eléctrica negativa.  En 1908 se dedicó al estudio de los coloides o geles (suspensiones de partículas relativamente grandes), especialmente de la manera en que se mantienen en equilibrio en lugar de sedimentar bajo la acción de la gravedad. Albert Einstein había publicado en 1905 una explicación teórica del movimiento browniano que Perrin comprobó experimentalmente, al mismo tiempo que conseguía estimar el tamaño de los atómos y moléculas y el Número de Avogadro, el número de partículas contenidas en cierto volumen. Modificó el modelo atómico de Thomson y sugirió por primera vez que las cargas negativas son externas al núcleo. También explicó la energía solar como consecuencia de las reacciones termonucleares del hidrógeno. Fue miembro de las Conferencias Solvay de 1911 y 1927. Recibió el Premio Nobel de Física por sus trabajos   relativos a la discontinuidad de la materia y por el descubrimiento del equilibrio de sedimentación.

 

Hace 125 años…

André Frédéric Cournand (24 de septiembre de 1895 – 19 de febrero de 1988) – Fisiólogo francés. Estudió en la Universidad de París y en 1930 se trasladó al Hospital Bellevue de Nueva York para ampliar sus estudios. En 1941 se nacionalizó estadounidense. Fue profesor de la Universidad de Columbia y perteneció al Instituto Rockefeller de Nueva York. Especialista en enfermedades del corazón, en 1941, colaboró con Dickinson Richards en la mejora de un procedimiento de investigaciones cardíacas inventando en 1929 por Werner Forssmann, que consiste en la introducción de un cateter por una vena del codo derecho, que luego se desplaza cuidadosamente hasta llegar al interior del corazón. En 1956, ganó el Premio Nobel de Fisiología y Medicina por el desarrollo de técnicas nuevas para el estudio de las enfermedades del corazón. 

Hace 100 años…

Peter Dennis Mitchell (29 de septiembre de 1920 – 10 de abril de 1992) – Bioquímico británico. Estudió en la Universidad de Cambridge, donde se doctoró en 1940. Trabajó en el departamento de bioquímica de dicha universidad de 1943 a 1955 y como director de la unidad de Química Biológica del Departamento de Zoología en la Universidad de Edimburgo. Desde 1964 dirigió su propio centro privado, los Laboratorios de Investigación Glynn, en Cornualles. Existe una molécula que interviene en la mayor parte de las reacciones que permiten a las células vivas obtener la energía que necesitan para sus actividades: se llama ATP (trifosfato de adenosina). Cuando la célula ncesita energía, el ATP pierde un grupo fosfato y se transforma en ADP (difosfato de adenosina). La reacción contraria (la fosforilación oxidativa) tiene lugar cuando se obtiene energía química por medio de la respiración celular, que la célula debe almacenar para utilizarla cuando sea necesario. Este proceso tiene lugar en los orgánulos celulares llamados mitocondrias. Hasta los años sesenta nadie había logrado explicar satisfactoriamente como se realiza esta reacción, sospechándose que en ella debía intervenir alguan enzima. En 1961, Mitchell propuso la hipótesis quimiosmótica, que ofrece una respuesta diferente a esta cuestión. De acuerdo a su teoría, la energía liberada por el transporte de electrones en las reacciones de óxido-reducción de la respiración celular se utiliza para bombardear protones (iones de hidrógeno) a través de la membrana de las mitocondrias. Esto da lugar a la aparición de un gradiente electroquímico en la membrana, que se equilibra con la reintroducción de los protones por ciertos puntos de la membrana (sistema ATP sintetasa), donde la energía motriz de los protones dirige la síntesis del ATP a partir del ADP. Esta teoría fue discutida durante bastantes años, pero hoy generalmente aceptada. En 1978, Mitchell obtuvo el premio Nobel de Química por su formulación de la teoría quimiosmótica. En 1981 ganó la Medalla Copley. 

 

 

Muertes

Hace 125 años

Louis Pasteur (27 de diciembre de 1822 – 28 de septiembre de 1895) – Químico y bacteriólogo francés. Estudió en el Liceo de Besancon y en la Escuela Normal de París, donde se doctoró en ciencias en 1847. Fue profesor de química en la Universidad de Estrasburgo en 1847, decano de la de Lille en 1854 y director de estudios científicos en la Escuela Normal de París, donde dirigió un laboratorio desde 1867.

De joven, Pasteur no fue un estudiante demasiado bueno, se interesó primero en la pintura y era pasable en matemáticas. En química, tuvo notas mediocres y su ambición era hacerse profesor de bellas artes.

Asistió a las conferencias de Dumas, que le entusiasmaron, tanto que decidió dedicarse a la química. Al estudiar Pasteur con más interés, su puesto en las clases subió rápidamente. Después de los años de universidad, sus primeras investigaciones fueron lo suficiente para demostrar su calidad. Estas estaban basadas en el ácido tartárico y sustancias relacionadas con él y cómo afectaban a la luz polarizada (cuya existencia se había explicado por la teoría de ondas transversales de la luz, popularizada por Fresnel una generación antes).

Biot había estudiado cómo se desvía el plano de polarización cuando la luz atravesaba el cuarzo o soluciones de ciertos compuestos orgánicos. En algunos ejemplos de una sustancia particular, el plano giraba en dirección de la aguja de un reloj; en otros ejemplos, de la misma sustancia, el plano giraba en dirección contraria. La razón de esto escapaba a Biot.

En 1848, año en que triunfó la revolución en Francia, contra el rey Luis Felipe, en donde tomó parte Pasteur del lado de los revolucionarios, Pasteur estudió los cristales de los tartratos, sustancias que presentaban la anomália mencionada, al microscopio y encontró que no eran todos iguales, sino ligeramente asimétricos y algunos de ellos como imágenes de otros, pareciéndose como un guante de la mano derecha se parece al de la mano izquierda.

Pasteur había conseguido los cristales de una solución que no hacía girar el plano de luz polarizada y se preguntó si no sería porque el efecto de un cristal asimétrico se neutralizaría por el efecto contrario de su imagen.

Cuidadosamente, con pinzas, Pasteur se las arregló para separar los cristales en dos montones, que disolvió separadamente y comprobó que uno de ellos hacía girar el plano de polarización en un sentido y el otro en sentido contrario, era posible medir el giro fácilmente por el prisma de Nicol, inventado tres años antes.

Esto fue un descubrimiento revolucionario y que se necesitaba valor para anunciarlo. Unos cuantos años antes el conocido químico Mitscherlich había estudiado los cristales de los tartratos y los encontró a todos idénticos. Pasteur era un químico desconocido de veintiséis años; sin embargo, anunció el descubrimiento y repitió el experimento delante de Biot, la autoridad en este campo de mayor edad. Biot se convenció y Pasteur recibió la Medalla Rumford de la Royal Society por este trabajo.

Pasteur había fundado de este modo la ciencia de la polarimetría, por la cual, las desviaciones del plano polarizado podían utilizarse para determinar la estructura de sustancias orgánicas para seguir el proceso de varias reacciones químicas, etc. Asoció asimetría con “actividad óptica” en los cristales, pero también se ponía de manifiesto en soluciones donde no podían existir cristales, donde las moléculas estaban separadas individualmente. La conclusión más razonable fue que la asimetría existía en las mismísimas moléculas.

Pasteur vivió lo bastante para ver la estructura tridimensional de los enlaces de carbono, descubierta por Van´t Hoff y Le Bel, cosa que después de hecha fue muy fácil de aclarar que ciertas moléculas eran verdaderamente asimétricas, como los cristales de los tartratos, que existían en formas invertidas como la imagen en un espejo. Fue la mejor demostración de la teoría de Van´t Hoff-Le Bel, que justamente los compuestos que deberían tener el efecto de giro, según la teoría, en efecto, lo tenían.

Resultó que Pasteur tuvo suerte en el modo en que preparó los cristales para obtener los dos tipos separadamente (en vez de una combinación simétrica que engañó a Mitscherlich), una cosa que sólo se podía hacer de un modo único y Pasteur, por pura casualidad, lo había hecho así.

Sin embargo, como dijo Pasteur más tarde, “la suerte favorece a los bien preparados”. El descubrimiento de Pasteur lo hizo famoso. Obtuvo una serie de nombramientos para desempeñar varios puestos como profesor y le hicieron miembro de la Legión de Honor. Pero, por muy grandes que hayan sido sus hazañas en la química, iban a quedar empequeñecidas por las proezas que realizó en biología y medicina.

En 1854, cuando tenía poco más de treinta años, ya era nombrado decano de la Facultad de Ciencias de la Universidad de Lille.

Allí se interesó en los problemas de la industria del vino, tan importante en Francia. El vino y la cerveza, a menudo se agriaban al envejecer, cosa que producía una pérdida de millones de francos. En 1856, un industrial de Lille le presentó el problema a Pasteur. Este accedió y se encargó del asunto y volvió de nuevo al microscopio. Encontró, casi en seguida, que cuando el vino y la cerveza envejecían adecuadamente el líquido contenía pocos globulos esféricos de células de fermento. Cuando el vino y la cerveza se avinagraban, las células de fermento eran alargadas. Claramente había dos tipos de fermento, uno que producía alcohol bueno y el otro ácido láctico, que era malo. Pasteur fue el primero en enunciar definitivamente que la fermentación implicaba organismos vivos y que era necesario proporcionar el organismo apropiado para suministrar el tipo correcto de fermentación. Aquí ganó la gran polémica que tuvo con Liebig, que insistía que la fermentación era puramente un fenómeno químico y que no implicaba la existencia de organismos vivos.

Pasteur señaló que el ácido láctico del fermento no podía dejarse cuando el vino fermentaba. Al principio de los años 1860, descubrió el remedio. Una vez que el vino o la cerveza se formase, debía calentarse suavemente a 49 °C. Eso mataría el fermento que quedase, incluyendo al que seguía agriando el vino al envejecer. Despues de calentarlo a esa temperatura, si se taponaba, no se agriaba.

Los productores de vino se horrorizaron con la idea de calentar el vino. Pasteur calentó algunas muestras, dejó otras sin calentar y les dio de plazo para que esperasen unos cuantos meses. Cuando se abrieron las muestras calentadas, todas estaban en buenas condiciones; una cantidad de las no calentadas se había agriado.

Desde entonces se llama pasteurización al proceso de calentar suavemente, con intención de matar los organismos microscópicos. Tambien se añadió este proceso a otras bebidas como la leche.

El interés de Pasteur en pequeñas células de cerveza, le llevó al estudio de cómo surge la vida microscópica. Berzelius había creido en la generación espontanea y en 1858 hubo referencias de experimentos que tendían a demostrar que la vida provenía espontáneamente de la materia muerta. Esto se oponía a los experimentos de Spallanzani de un siglo anterior. Sin embargo, los vitalistas, como por ejemplo, Haeckel mantenían que Spallanzani al calentar el aire habían destruido algún principio vital en él.

Pasteur era un hombre muy religioso y había un cierto valor religioso en desaprobar la doctrina de la generación espontanea, porque era dejar el asunto de la creación de la vida en manos de Dios. Pasteur se vio forzado a descubrir un experimento en que no se calentaba el aire y, sin embargo, que la vida no surgiese de la muerte. Por sus creencias religiosas Pasteur rechazó la teoría de la evolución por selección natural de Darwin.

Pasteur, como Tyndall, demostró que en el polvo del aire había esporas de organismos vivos y qué al introducir polvo en los caldos de cultivo, podría hacer que éstos se poblasen de organismos. En seguida tuvo que demostrar que estos caldos de cultivo no formaban organismos si el polvo se mantenía alejado de él. En 1860, hirvió extracto de carne y lo dejó expuesto al aire, pero solamente por un conducto largo doblado hacia abajo y después hacia arriba. Aunque el aire sin calentar podía entrar libremente en el frasco, las partículas de polvo se posaban en el fondo de la curva del cuello y no entraban en el frasco. La carne no se descompuso, ni tuvo lugar ninguna putrefacción. No era cuestión ya de aire caliente ni de destruir principios vitales. Un comité de científicos, incluyendo el profesor de Pasteur, Dumas, estudiaron estos experimentos y los encontraron decisivos.

De una vez para siempre, Pasteur había desaprobado la doctrina de la generación espontánea, que se había defendido durante el siglo XIX. Sin embargo, la cuestión e iba a presentar de nuevo, de una manera más sofisticada, en el siglo XX.

En esa época Pasteur era la maravilla de Francia. Cuando la industria de la seda en el sur sufrío un golpe que la hizo tambalear, a causa de una enfermedad que mataba a los gusanos, el clamor fue hacia Pasteur. Dumas, su antiguo profesor, le aguijoneó para que se encargase de la tarea, y en 1865 Pasteur fue al sur con su microscopio.

Localizó un diminuto parásito que infectaba a los gusanos de seda y a las hojas de morera que los alimentaba. Lo solución de Pasteur fue drástica, pero racional. Debían destruirse todos los gusanos y alimentos contaminados. Se debía empezar con gusanos sanos y se desterraría la enfermedad. Siguieron su consejo, que surtío efecto. La industria de la seda se salvó.

Esto hizo que el interés de Pasteur se volviese hacia las enfermedades contagiosas. Empezó a creer que la enfermedad, en primer lugar, era contagiosa y que se contagiaba porque minúsculos organismos la causaban y se propagaban de un individuo a otro. El contagio podría ser por contacto corporal, por gotitas de mucosidades al estornudar, por excrementos infectados, etc.

Esta “teoría del gérmen de la enfermedad” de Pasteur, fue probablemente el descubrimiento médico más grande de todos los tiempos, porque solamente por compresión de la naturaleza de la enfermedad infecciosa y de su modo de contagio, se podría controlar. Anteriormente a la época de Pasteur, Henle había tenido la misma idea, pero sin estar respaldada por la necesaria observación y experimentación. Otros, lucharon contra la enfermedad con éxito, utilizando desinfectantes químicos, pero no se dieron cuenta que la razón de su triunfo fue que los gérmenes peligrosos se destruyeron; por eso sus adelantos fueron infructuosos. Después de los experimentos de la fermentación de Pasteur y sus experiencias de la enfermedad de los gusanos, Lister introdujo desinfectantes químicos basándose en la teoría de los gérmenes del primero y esta vez la técnica salió victoriosa.

Con la aparición de la teoría de los gérmenes, los biólogos empezaron a fijar su atención seriamente en las bacterias. Cohn señaló el camino. Casi hubo una tendencia a extralimitar las cosas en el entusiasmo bacteriológico porque hombres como Leuckart iban a demostrar que además había otros tipos de parásitos.

Pasteur casi fue vencido en aquella época por un incidente. Tuvo un ataque de parálisis en 1868m que por algún tiempo le dejó en peligro de muerte. Poco tiempo después, Francia empezó la guerra con Prusia y Pasteur trató de alistarse como voluntario. Suavemente le condujeron a su casa y le dijeron que se dedicase a su microscopio. Todo lo que pudo hacer fue devolver el título de médico honorífico que le había concedido la universidad alemana de Bonn.

La experiencia de aquella guerra desastrosa, en la que Francia fue vencida, impresionó a Pasteur por las condiciones peligrosas de los hospitales militares. Usó todo su prestigio para hacer que los médicos hirviesen los instrumentos y que pasasen las vendas por vapor, para matar los gérmenes y prevenir la muerte por infección.

Los resultados fueron enormemente beneficiosos y en 1873 hicieron miembro a Pasteur de la Academia de Medicina Francesa. No tenía aún título de médico, pero había la sospecha creciente que era el médico más grande de todos los tiempos.

Con su nuevo prestigio en medicina, puso su atención en el carbunco, una enfermedad mortal que arrasaba rebaños de animales domésticos. Algunos médicos negaban que hubiese gérmenes en esa enfermedad, pero Robert Koch denunció haberlos encontrado en 1876. Pasteur utilizó su microscopio y confirmó lo que había dicho Koch, mostrando no sólo que los gérmenes existían, sino que estaban presentes como esporas resistentes al calor, que podían sobrevivir largos periodos. Solo el suelo pisado por un rebaño infectado podía causar que animales sanos en seguida enfermasen. La solución de Pasteur fue la misma que en el caso de la enfermedad de los gusanos. Matar los animales infectados, quemar sus cuerpos y enterrarlos profundamente.

Fue mas lejos todavía. Un animal que sobrevivía a un ataque de carbunco quedaba inmune. Medio siglo antes, Jenner había inmunizado una enfermedad peligrosa por inoculación de una forma suave de la enfermedad. Desgraciadamente no había una forma suave del carbunco, de modo que Pasteur la preparó. Al calentar la preparación de gérmenes del carbunco, destruyó su virulencia, pero pudo comprobar que podía ser la réplica inmune del gérmen original. Así pudo, sin peligro, instituir la inmunidad.

En 1881, realizó un experimento dramático. Inoculó a algunas ovejas los gérmenes atenuados, a otras no. Despues de algún tiempo, se infectaron todas con los gérmenes mortales del carbunco. Las que no habían sido tratadas con gérmenes atenuados adquirieron el carbunco y murieron, y las que habían sido tratadas no fueron afectadas en absoluto.

Pasteur reconoció su deuda a Jenner, llamando al nuevo tipo de inoculación “vacunación”, aunque en este caso no estaba inplicada la enfermedad vacuna.

Instituyó métodos similares para la lucha contre el cólera de las aves y contra la rabia. Enfermedad causada por la mordedura de un perro rabioso. Pasteur demostró que se podía conseguirun gérmen atenuado haciendo pasar la infección de la rabia a través de diferentes especies de animales, hasta que su virulencia se aminorase. Se quedó perplejo al no poder localizar el gérmen real, cosa que no hizo perder su fe en la teoría de los gérmenes. Sugirió que el gérmen era demasiado pequeño para poderse ver en el microscopio; efectivamente, era así; con esto encauzó el estudio sobre virus que Stanley llevaría a su culminación un siglo más tarde.

Pasteur hizo uso de sus preparaciones atenuadas de rabia, por primera vez en 1885 en un muchacho terriblemente mordido por un perro rabioso. El tratamientodio resultado y fue la culminación más dramática de la vida más espectacular. En 1888 se fundó el Instituto Pasteur para curar casos de rabia y es ahora el centro más famoso en investigaciones biológicas.

Pasteur murió en la plenitud de su gloria y fue reconocido en vida y siempre desde entonces como uno de los más grandes científicos de la historia.

Ganó la Medalla Rumford en dos ocaciones, en 1856 y 1892, así como la Medalla Copley de 1874.

 

Hace 75 años

Johannes Wilhelm Geiger (30 de septiembre de 1882 – 24 de septiembre de 1945) – Físico alemán. Geiger estudió física y matemáticas en la Universidad de Erlangen, donde se doctoró en 1906. En 1907 trabajó con Ernest Rutherford en la Universidad de Manchester. Y fue su principal ayudante. En 1912 fue nombrado jefe del Instituto de investigación físico-técnica en Berlín.

En 1911 Geiger y John Mitchell Nuttall descubrieron la denominada Ley de Geiger-Nuttall y desarrollaron una serie de experimentos que llevaron al modelo atómico de Rutherford.

Retornó a su patria en 1912, con una plaza en la Universidad de Berlín, donde continuó con sus investigaciones sobre estructura atómica. Una vez declarada la Primera Guerra Mundial, marchó al frente como oficial de artillería y, una vez finalizada la contienda, retorna a su vida académica. Su nombre se hizo famoso por su invento para detectar partículas subatómicas energéticas, que desarrolló en 1913.

Se trata de un cilindro que contiene un gas sometido aun potencial eléctrico muy alto, aunque no lo suficiente para vencer la resistencia del gas. Si entra una partícula subatómica, como la alfa de alta energía ioniza una de las moléculas del gas. El ion correspondiente es atraído por el cátodo con gran energía y en el proceso, como resultado de las colisiones, ioniza, a au vez, a otros átomos que empiezan a moverse y a ionizar a otros. Rápidamente surge una avalancha de ionización que conduce una corriente eléctrica momentánea que se registra mediante un sonido de clic. Estos sonidos del “contador Geiger” registran la entrada de partículas y actualmente se utilizan aparatos electrónicos para contarlas electrónicamente.

En 1924 colaboró con Walther Bothe en el desarrollo del método de las coincidencias, que permitía observar las trayectorias más largas de la radiación más penetrante y elaboró la llamada ley Geiger-Nuttal que afirma que en una familia radiactiva el recorrido de una partícula está relacionado con la vida media del isótopo. Pudiendo detectar las propiedades características del efecto Compton.

Se trasladó a la Universidad de Tubinga en 1929, donde realizó las primeras investigaciones con los rayos cósmicos y participó en la identificación del actinio-A y del torio-A, ambos isótopos del mismo elemento de la tabla periódica, el polonio. También realizó diversos estudios sobre la radiactividad artificial y la fisión nuclear.

Fue también miembro del Club del Uranio en la Alemania nazi, un grupo de científicos alemanes que, durante la Segunda Guerra Mundial, trabajaron sin éxito en la creación de la bomba atómica alemana.

Su lealtad al Partido Nazi le llevó a traicionar a diversos colegas judíos; algunos de estos colegas le habían ayudado en sus investigaciones antes de que se hiciera miembro del partido nazi.

Recibió la Medalla Hughes de 1929.

 

Hace 25 años

Albrecht Otto Johannes Unsold (20 de abril de 1905 – 23 de septiembre de 1995) – Astrofísico alemán. Estudió física en la Universidad de Tubinga y en la Universidad de Múnich. En Múnich, estudió bajo la guía de Arnold Sommerfeld, y obtuvo su doctorado en 1927. Como miembro de la Fundación Rockefeller, fue profesor ayudante en Potsdam y trabajó en el Observatorio del Monte Wilson en Pasadena, California.

En septiembre de 1932, Unsöld fue nombrado profesor ordinario y Director del Instituto para Física Teórica (y Observatorio) de la Universidad de Kiel. Se mantuvo en el cargo hasta que fue nombrado profesor emérito en 1973, tras lo que siguió trabajando otros 15 años en temas astronómicos.

Mientras era estudiante en Múnich, Unsöld fue uno de los muchos estudiantes que ayudaron a Sommerfeld a explorar y hacer avanzar la teoría atómica.

El teorema de Unsöld dice que el cuadrado de la función de onda total del electrón para un orbital lleno o semilleno tiene simetría esférica. Así, los átomos que contienen orbitales s (l = 0) llenos o semillenos, o los átomos del segundo periodo con 3 o 6 p (l = 1) tienen forma esférica. Lo mismo ocurre con los átomos del tercer periodo con 5 o 10 electrones en el orbital d (l = 2). Es decir, los átomos esféricos son aquellos de las columnas 1, 2, 7, 12, 15 y 18 de la mesa periódica.

En Kiel, Unsöld hizo un estudio intensivo de los efectos de abundancias, atenuación de radiación, efecto Doppler, campos eléctricos y colisiones durante la formación de líneas espectrales en atmósferas estelares. Su análisis de la estrella B0 Tau Scorpii, gracias a su visita de 1939 a los observatorios Yerkes y McDonald, proporcionó el primer análisis detallado de una estrella distinta del Sol. Unsöld fue capaz de determinar la composición de la atmósfera de la estrella, así como su comportamiento físico.

De 1947 a 1948, Unsöld fue presidente de la Sociedad Astrónomica de Alemania.

Recibió la Medalla Bruce de 1956 y la Gold Medal de la Royal Society en 1957. El asteroide 2842 Unsold fue nombrado en su honor.

 

Hace 25 años

Ernst Rudolf Peierls (5 de junio de 1907 – 19 de septiembre de 1995) – Físico alemán nacionalizado inglés. Estudió física en la Universidad de Berlín, en la Universidad de Munich con Arnold Sommerfeld, en la Universidad de Leipzig con Werner Heinsenberg y en Zurich con Wolfgang Pauli. Despues de recibir su doctorado en Leipzig en 1929, fue asistente de Pauli en Zurich. Fue profesor de física en la Universidad de Birmingham en 1937. En 1932, fue galardonado con una beca Rockefeller, que solía estudiar en Roma con Enrico Fermi, y luego en el Laboratorio Cavendish de la Universidad de Cambridge con Ralph Fowler.  Debido a su origen judío, decidió no regresar a casa después del ascenso al poder de Adolf Hitler en 1933, sino permanecer en Gran Bretaña, donde trabajó con Hans Bethe en la Universidad Victoria de Manchester. En 1937, Mark Oliphant, el recién nombrado profesor australiano de física en la Universidad de Birmingham lo reclutó para una nueva cátedra allí en matemática aplicada. Heisenberg le hizo a Peierls un proyecto de investigación sobre ferromagnetismo. En ese entonces, se sabía que esto era causado por el giro de los electrones en la alineación del metal, pero la razón de esto era desconocida. Heinsenberg sospechó sospechó que era causado por un efecto mecánico cuántico, causado por el principio de exclusión de Pauli. Peierls no pudo desarrollar la teoría, pero el trabajo sobre el efecto Hall fue más productivo. El anómalo efecto Hall no pudo explicarse con la teoría clásica de los metales, y Heisenberg sintió la oportunidad de demostrar que la mecánica cuántica podría explicarlo. Peierls pudo hacerlo, lo que resultó en su primer artículo publicado. Por recomendación de Heisenberg, Peierls se mudó a Zurich, donde estudió con Pauli, donde le planteó el problema de investigar la vibración de los átomos en una red cristalina. Peierls exploró, y nombró este fenómeno como “dispersión de Umklapp”. Presentó este trabajo como su tesis de doctorado como “Sobre la teoría cinética de la conducción del calor en cristales”, que fue aceptada por la Universidad de Leipzig en 1929. Su teoría hizo predicciones específicas del comportamiento de los metales a temperaturas muy bajas, pero pasarían otros veinte años antes de que se desarrollaran las técnicas para confirmarlos experimentalmente. Conjuntamente con Lev Landau trabajaron para derivar una serie de ecuaciones de onda similares a la ecuación de Schrödinger para fotones. Desafortunadamente, sus ecuaciones, aunque complicadas, no tenían sentido. En 1930, Peierls viajó a los Países Bajos para encontrarse con Hans Kramers, y a Copenhague para encontrarse con Niels Bohr. Peierls ayudó a Egon Orowan a comprender la fuerza requerida para mover una dislocación que Frank Nabarro ampliaría y llamó la fuerza Peierls-Nabarro. En 1929, estudió física en estado sólido en Zurich bajo la tutela de Heisenberg y Pauli. Sus primeros trabajos sobre física cuántica condujeron a la teoría de los portadores positivos para explicar los comportamientos de conductividad térmica y eléctrica de los semiconductores. Fue pionero del concepto de "agujeros" en semiconductores. En marzo de 1940, Peierls fue coautor del memorándum Frisch-Peierls con Otto Robert Frisch. Este breve documento fue el primero en exponer que se podría construir una bomba atómica a partir de una pequeña cantidad de uranio 235. Hasta entonces, se suponía que una bomba de este tipo requeriría muchas toneladas de uranio y, en consecuencia, no era práctico de construir y usar. El documento fue fundamental para encender el interés de las autoridades británicas y luego de las autoridades estadounidenses por las armas nucleares. También fue responsable del reclutamiento de su compatriota Klaus Fuchs para trabajar en Tube Alloys, como se llamó al proyecto de armas nucleares británico, lo que provocó que Peierls cayera bajo sospecha cuando Fuchs fue expuesto como espía de la Unión Soviética en 1950.

En 1932, Peierls recibió una beca Rockefeller para estudiar en el extranjero, que solía estudiar en Roma con Enrico Fermi , y luego en el Laboratorio Cavendish de la Universidad de Cambridge en Inglaterra con Ralph H. Fowler. En Roma, Peierls completó dos documentos sobre la estructura de banda electrónica, en la que introdujo la sustitución de Peierls, y obtuvo una expresión general para el dimagnetismo en metales a bajas temperaturas. Esto proporcionó una explicación de las propiedades hasta ahora misteriosas del bismuto, en el que las propiedades dimagnéticas eran más pronunciadas que en otros metales.

Debido al ascenso al poder de Adolf Hitler en Alemania, decidió no regresar a casa en 1933, sino permanecer en Gran Bretaña. Declinó una oferta de Otto Stern de un puesto en la Universidad de Hamburgo. Con licencia para permanecer en Gran Bretaña, trabajó en la Universidad Victoria de Manchester con fondos del Consejo de Asistencia Académica, que se había creado para ayudar a los refugiados académicos de Alemania y otros países fascistas.

Peierls colaboró con Bethe en la fotodisintegración y la mecánica estadística de las aleaciones cuando James Chadwick lo desafió. Sus resultados todavía sirven como base para las teorías de campo medio de los cambios de fase estructural en aleaciones completas. Aunque la mayor parte de su trabajo continuó siendo sobre la teoría electrónica de los metales, también examinó la teoría del agujero de Dirac, y co-escribió un artículo con Bethe sobre el neutrino. Despues de esto, volvió a Cambridge donde trabajó con David Shoenberg en el Laboratorio Mond sobre superconductividad y helio líquido.

En 1936, Mark Oliphant fue nombrado profesor de física en la Universidad de Birmingham, y se acercó a Peierls sobre una nueva cátedra de matemática aplicada que estaba creando allí. (Las matemáticas aplicadas son lo que hoy se llamaría física teórica). Peierls consiguió el trabajo a pesar de la competencia de Harrie Massey y Harry Jones. El nombramiento finalmente le dio a Peierls una posición segura y permanente. Sus estudiantes incluyeron a Fred Hoyle y Kapur, un estudiante de la India. Con Kapur obtuvo la fórmula de dispersión para reacciones nucleares, originalmente dada en la teoría de la perturbación por Gregory Breit y Eugene Wigner, pero ahora incluía condiciones generales. Esto ahora se conoce como la derivación de Kapur-Peierls. Todavía se usa, pero en 1947 Wigner y Leonard Eisenbud desarrollaron un método alternativo más ampliamente utilizado.

En 1938, Peierls realizó visitas a Copenhague, donde colaboró con Bohr y George Placzek en un documento sobre lo que ahora se conoce como la relación Bohr-Peierls-Placzek. La Segunda Guerra Mundial estalló antes de que pudiera publicarse; pero se distribuyeron borradores para comentarios, y se convirtió en uno de los documentos no publicados más citados de todos los tiempos.

Después del estallido de la Segunda Guerra Mundial en septiembre de 1939, Peierls comenzó a trabajar en la investigación de armas nucleares con Otto Robert Frisch, un compañero refugiado de Alemania. Irónicamente, fueron excluidos del trabajo en el radar en la Universidad de Birmingham porque se consideraba demasiado secreto para los científicos que eran extranjeros enemigos. Peierls se naturalizó como sujeto británico el 27 de marzo de 1940.

El memorándum de Frisch-Peierls fue fundamental para encender el interés de las autoridades británicas y luego de las autoridades estadounidenses por las armas atómicas. En 1941, sus hallazgos llegaron a los Estados Unidos a través del informe del Comité Maud, un desencadenante importante en el establecimiento del Proyecto Manhattan y el posterior desarrollo de la bomba atómica.

Peierls también se convirtió en líder del Grupo T-1 (Implosión), y fue responsable del diseño de las lentes explosivas utilizadas en el arma nuclear de tipo implosión para enfocar una explosión en una forma esférica. Envió informes regulares a Chadwick, el jefe de la Misión Británica al Proyecto Manhattan, en Washington, DC. Peierls fue uno de los presentes en la prueba nuclear Trinity el 16 de julio de 1945. Regresó a Inglaterra en enero de 1946. Por sus servicios en el proyecto de armas nucleares, fue nombrado Comandante de la Orden del Imperio Británico en los Honores de Año Nuevo de 1946, y recibió la Medalla de la Libertad de Estados Unidos con Silver Palm en 1946.

 Peierls fue responsable del reclutamiento de Fuchs para el proyecto británico, una acción que provocaría que Peierls cayera bajo sospecha cuando Fuchs fue expuesto como espía soviético en 1950. En 1999, The Spectator obtuvo indignación de la familia de Peierls cuando publicó un artículo. por el periodista Nicholas Farrell que alegaba que Peierls era un espía de la Unión Soviética. El artículo se basó en información suministrada por el historiador de inteligencia Nigel West, quien identificó a Peierls como el espía con nombre en código "Fogel" y más tarde "Pers" en las interceptaciones de Venona, y su esposa Genia como el espía con nombre en código "Tina". Sin embargo, la asociación de Tina con Genia no encajaba con lo que se sabía sobre Tina, y se reveló de manera concluyente que era Melita Norwood en 1999. Tampoco Peierls encajaba con Pers, ya que este último trabajaba en Clinton Engineer Works, mientras que Peierls no.

Había buenas razones para que las agencias de inteligencia de la posguerra sospecharan de Peierls. No solo había reclutado a Fuchs, y se desempeñó como su "patrocinador" en materia de reclutamiento y seguridad, sino que presionó a las autoridades para que se le otorgara a Fuchs una autorización de seguridad completa sin la cual no podría haber ayudado a Peierls en su trabajo. Fuchs vivió con la familia Peierls por un tiempo. Peierls tenía una esposa rusa, al igual que su hermano, y mantuvo un estrecho contacto con colegas en la Unión Soviética antes y después de la Segunda Guerra Mundial.

Los físicos tenían demanda después de la guerra, y Peierls recibió ofertas de varias universidades. Consideró seriamente una oferta de un puesto en Cambridge de William Lawrence Bragg, pero decidió regresar a Birmingham. Trabajó en fuerzas nucleares, dispersión, teorías de campo cuántico, movimiento colectivo en núcleos, teoría del transporte y mecánica estadística. Peierls había dejado atrás en gran medida la física del estado sólido cuando, en 1953, comenzó a recopilar sus apuntes sobre el tema en un libro. Al reconsiderar la forma en que están dispuestos los átomos en los cristales metálicos, observó una inestabilidad. Esto se conoció como la transición de Peierls.

En 1946, Peierls se convirtió en consultor del Atomic Energy Research Establishment en Harwell. Después de que Fuchs fuera despedido de su puesto allí como jefe de la División de Física Teórica en 1950, Maurice Pryce actuó en el cargo a tiempo parcial, pero cuando fue a América durante un año por año sabático, Peierls tomó su lugar. El puesto finalmente fue ocupado permanentemente por Brian Flowers.

Peierls se convirtió en el Profesor Wykeham de Física en la Universidad de Oxford en 1963. Permaneció allí hasta que se jubiló en 1974. Escribió varios libros, incluyendo la Teoría cuántica de sólidos (1955), Las leyes de la naturaleza (1955), Sorpresas en Física teórica (1979), Más sorpresas en física teórica (1991) y una autobiografía, Bird of Passage (1985). Preocupado por las armas nucleares que había ayudado a desatar, trabajó en el Boletín de los Científicos Atómicos, fue presidente de la Asociación de Científicos Atómicos en el Reino Unido.

Peierls fue nombrado caballero en 1968. Fue galardonado con la Medalla Rutherford Memorial en 1952, la Royal Medal en 1959, la Medalla Lorentz en 1962, la Medalla Max Planck en 1963, la Medalla Guthrie en 1968, la Medalla Matteucci en 1982, y el Premio Enrico Fermi del Gobierno de los Estados Unidos por su contribución excepcional a la ciencia de la energía atómica en 1980. En 1986, fue galardonado con la Medalla Copley, y en 1991 el Premio Dirac. El 2 de octubre de 2004, el edificio que albergaba el subdepartamento de Física Teórica de la Universidad de Oxford fue nombrado formalmente Centro Sir Rudolf Peierls de Física Teórica.

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