viernes, 2 de diciembre de 2011

Científicos olvidados: Los Siegbahn, una familia de premios Nobel

Manne Siegbahn (Fundación Nobel, 1924)
En 1924, el físico sueco Manne Siegbahn ganó el premio Nobel de Física "por sus descubrimientos e investigaciones en el campo de la espectroscopia de rayos X". Medio siglo más tarde, en 1981, fue su propio hijo, Kai Siegbahn, quien obtuvo el galardón "por su contribución al desarrollo de la espectroscopia de electrones de alta resolución".


Karl Manne Georg Siegbahn nació en Örebro, en la Suecia central, el 3 de diciembre de 1886. Hijo de un jefe de estación, en 1906 se matriculó en la Universidad de Lund. Entre 1907 y 1911 simultaneó sus estudios con un puesto de asistente de Johannes Rydberg, catedrático en el Instituto de Física de la Universidad. Tras su doctorado, en 1911, con una tesis titulada "Medida del campo magnético", se convirtió en profesor y, en 1915, en catedrático adjunto de Física. A la muerte de Rydberg, en 1920, fue nombrado catedrático en su lugar. En 1923 se trasladó a la Universidad de Uppsala, donde ejerció de catedrático de Física hasta 1937, cuando fue nombrado profesor de investigación de Física Experimental en la Real Academia Sueca de Ciencias. Ese mismo año se creó el Departamento de Física del Instituto Nobel, y Manne Siegbahn fue su primer director.

Entre 1912 y 1937, las investigaciones de Manne Siegbahn se centraron en la espectroscopia de rayos X, técnica que permite estudiar la estructura electrónica de las sustancias mediante su excitación por rayos X. En este campo desarrolló nuevos métodos e instrumentos, como espectrógrafos, bombas de vacío y tubos de rayos X, que aumentaron enormemente la precisión de sus medidas, lo que posibilitó un conocimiento prácticamente completo de los niveles de energía de los electrones en los átomos. También desarrolló la llamada "notación de Siegbahn" para catalogar las líneas espectrales de rayos X de los elementos químicos, notación que se sigue empleando actualmente en el campo de la espectroscopia de rayos X. Sus precisas mediciones posibilitaron grandes avances teóricos en física atómica y física cuántica.

En 1924 fue uno de los candidatos al premio Nobel de Física. Sin embargo, el Comité Nobel de Física consideró que ninguno de los candidatos cumplía los criterios especificados por Alfred Nobel, por lo que, de acuerdo con los estatutos de la Fundación Nobel, el premio quedó en suspenso hasta el año siguiente. Así pues, Manne Siegbahn recibió el premio en 1925.

La Royal Society de Londres, de la que fue miembro, le otorgó la medalla Hughes en 1934 y la medalla Rumford en 1940, y recibió la medalla Duddel de la Sociedad Física de Londres en 1948. También fue miembro de la Royal Society de Edimburgo y de la Academia de Ciencias de París, entre otras. Fue investido doctor honoris causa en las universidades de Friburgo, Bucarest, Oslo y París, y en la Facultad Técnica de Estocolmo. Entre 1937 y 1956 formó parte de la Comisión Internacional de Pesos y Medidas, de la que fue miembro honorario desde ese último año. Fue presidente de la Unión Internacional de Física desde 1938 hasta 1947. Manne Siegbahn murió en Ängelholm (Suecia) el 26 de septiembre de 1978.

Su segundo hijo, Kai, nacido en Lund, en el sur de Suecia, el 20 de abril de 1918, siguió sus pasos. Kai Manne Börje Siegbahn estudió Física, Matemáticas y Química en la Universidad de Uppsala entre 1936 y 1942, y se doctoró en Física en 1944 por la Universidad de Estocolmo. Fue investigador asociado en el Instituto Nobel de Física entre 1942 y 1951, y catedrático en el Real Instituto Técnico de Estocolmo desde 1951 hasta 1954, año en el que obtuvo la cátedra de Física Experimental en la Universidad de Uppsala, la misma que había ocupado su padre.

Sus investigaciones abarcaron la física atómica, molecular y nuclear, la física del plasma y la óptica electrónica. Su principal aportación fue el desarrollo de la espectroscopia fotoelectrónica de rayos X, también llamada espectroscopia electrónica para análisis químico. Esta técnica permite conocer la composición y el estado químico y electrónico de una finísima capa en la superficie de un material (entre una y diez millonésimas de milímetro) midiendo la densidad y la energía cinética de los electrones emitidos por un material irradiado en el vacío por un haz de rayos X.

Fue miembro de la Real Academia Sueca de Ciencias, de la Real Academia Sueca de Ingeniería, de la Real Academia de Artes y Ciencias de Uppsala, de la Real Sociedad Fisiográfica de Lund, de la Sociedad Finlandesa de Ciencias, de la Academia Noruega de Ciencias, de la Real Sociedad Noruega de Ciencias y Letras y del Comité Internacional de Pesos y Medidas; miembro honorario de la Academia Americana de Artes y Ciencias y presidente de la Unión Internacional de Física Pura y Aplicada. Recibió el premio Lindblom en 1945, el premio Björkén en 1955 y 1977, la medalla Celsius en 1962, el premio Sixten Heyman de la Universidad de Gotemburgo en 1971, el premio Harrison Howe de la Universidad de Rochester en 1973, el premio Maurice F. Hasler de la Universidad de Cleveland en 1975, la medalla Charles Frederick Chandler de la Universidad de Columbia en 1976, la medalla Torbern Bergman en 1979 y el premio Pittsburgh de espectroscopia en 1982. Fue investido doctor honoris causa por las universidades de Durham, Basilea y Lieja, y por el Upsala College de Nueva Jersey. En 1981 compartió el premio Nobel de Física con Nicolaas Bloembergen y Arthur Schawlow.

Hasta su muerte, el 20 de julio de 2007 en Ängelholm (sur de Suecia), Kai Siegbahn continuó trabajando en el Laboratorio Ångström de la Universidad de Uppsala.

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