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MatemáticasFísicaBiografía

Bose, Satyendra Nath (1894-1974).

Satyendra Nath Bose

Físico y matemático hindú, nacido en Calcuta el 1 de enero de 1894 y fallecido en su ciudad natal el 4 de febrero de 1974. Especialista en mecánica cuántica y mecánica estadística, descubrió la estadística cuántica que siguen las partículas de espín entero. Tras haber comunicado a Einstein su descubrimiento, el científico alemán construyó un sistema estadístico especial para sistemas cuánticos formados por partículas no sujetas al principio de exclusión de Pauli, y por tanto susceptibles de ocupar todas el mismo estado cuántico. Esta estadística se conoce por ello como estadística de Bose-Einstein, y las partículas que la cumplen reciben el nombre de bosones (en contraposición a la llamada estadística de Fermi-Dirac, que cumplen aquellas partículas cuyo espín es un número fraccionario y son llamadas fermiones).

Vino al mundo en el seno de una familia de clase media, formada por Amodini Devi -una mujer que había recibido una escasa instrucción, lo que no le impidió trabajar con ahínco en su casa para proporcionar una buena formación académica a sus siete hijos- y Surendranath Bose, un modesto contable que encontró cierta estabilidad económica al conseguir un buen empleo en la empresa pública de ferrocarriles del Este de la India (East Indian Railways).

Merced al esfuerzo de ambos cónyuges, la familia prosperó y llegó a abrir su propia empresa, una pequeña fábrica de productos químicos y farmacéuticos. Allí empezó a interesarse en los conocimientos científicos el pequeño Satyendra Nath, quien de desde muy pronto comenzó a ayudar a sus progenitores, ya que era el hermano mayor (el resto de la familia lo componían seis hermanas).

A finales del siglo XIX, Satyendra Nath inició sus estudios primarios en una escuela pública de Calcuta. Y en 1907 pasó a la Hindu School para cursar el bachillerato, en el que ya hizo gala de poseer una extraordinaria inteligencia natural y una especial inclinación hacia las Ciencias y las Matemáticas. Su precocidad intelectual le permitió concluir estos estudios secundarios en apenas dos años, al término de los cuales ingresó en el prestigioso Presidency College, de Calcuta, donde en breve período de tiempo consiguió los títulos de licenciado (1909-1913) y doctor (1913-1915) en Ciencias y Matemáticas.

En el transcurso de aquel mismo año de 1915, tan pronto como hubo concluido su brillante carrera universitaria, Satyendra N. Bose contrajo matrimonio con Ushabala Ghosh, con la que, andando el tiempo, habría de ser padre de dos hijos y tres hijas.

Con su brillante historial académico como tarjeta de presentación, Bose pretendió en un principio ocupar un alto cargo en al servicio del gobierno; pero, por aquel tiempo, la Administración de la India estaba dirigida únicamente por ciudadanos británicos, por lo que optó por seguir ampliando sus conocimientos de Física y Matemáticas y dedicarse a la carrera docente. Así las cosas, en 1917 ocupó una plaza de profesor en el recién creado University College of Science, de Calcuta, donde empezó a simultanear sus obligaciones docentes con sus investigaciones postdoctorales. Leyó, por aquel tiempo, un célebre libro del físico y matemático estadounidense Josiah W. Gibbs, y quedó muy impresionado por sus conocimientos sobre mecánica estadística; además, estudió también con fruición todos los textos de Einstein sobre la Teoría de la Relatividad, que le impresionaron de tal modo que se puso en contacto con Einstein para traducirlos al hindí. De esta manera, Bose se convirtió en el introductor en la India de la Mecánica estadística, la Teoría cuántica y la Teoría de la Relatividad -que, hasta la apertura del University College of Science de Calcuta, no habían tenido eco alguno en los foros científicos y académicos de la gran colonia asiática-, al tiempo que se consolidaba como uno de los grandes expertos mundiales en dichas materias.

Fue tal el prestigio nacional e internacional que alcanzó en un corto período de tiempo, que en 1924 recibió una beca especial de la Universidad de Dakha (actual capital de Bangladesh), en cuyo Departamento de Física trabajaba como lector desde 1912, para desplazarse a París y entrevistarse allí con algunos científicos europeos de la talla de Paul Langevin y Louis de Broglie. A continuación, Satyendra N. Bose viajó a Berlín y se reunió con Einstein en octubre de 1925, para asistir poco después a un selecto y restrictivo curso de Física impartido por Max Born, uno de los padres de la Mecánica cuántica.

Tanto Einstein como Bose estaban deseosos de celebrar ese encuentro que, finalmente, tuvo lugar en el otoño de 1925. Desde su llegada a la Universidad de Dakha, el joven científico de Calcuta había empezado a estudiar a fondo la Teoría cuántica, con especial atención al problema de la radiación del cuerpo negro planteado por Max Planck. Pronto llegó a unas conclusiones distintas de las que había extraído éste, y así se lo hizo saber a Einstein, por vía epistolar, en un escrito de apenas cuatro folios que asombraron al genial físico alemán (quien, como el propio Planck, no estaba plenamente satisfecho con lo que hasta entonces se sabía acercar de los quántums de luz).

El breve texto de Bose, titulado Planck's Law and the Hypothesis of Light Quanta (1924), brindaba una nueva fórmula para la radiación de Planck, al margen de lo aportado hasta entonces por la electrodinámica clásica. El científico de la India había sido capaz de encontrar, en efecto, una nueva fórmula para la radiación de la estadística de Boltzmann, fórmula que, en opinión de un entusiasmado Einstein, eliminaba la objeción principal que hasta entonces existía contra la teoría de los quántums de luz. Einstein había pedido permiso a Bose para traducir su escrito al alemán, así como para ampliar sus conclusiones al campo de las partículas materiales.

Cuando Einstein y Bose se encontraron en Berlín, el genio alemán había avanzado considerablemente en la teoría que el científico hindú le había enviado por escrito en 1924, y había sido capaz de entrever que el trabajo realizado complementariamente por ambos acabaría dando lugar a nuevos descubrimientos de importancia capital para la Ciencia contemporánea. En efecto, en el año 2001 el alemán Wolfgang Ketterle y los estadounidenses Eric A. Cornell y Carl E. Wiemanfueron galardonados con el Premio Nobel de Física "por la conquista del condensado Bose-Einstein, un estado de la materia a temperatura ultrabaja en el que los átomos se comportan como un único superátomo, siguiendo las leyes de la mecánica cuántica".

La estadística de Einstein-Bose afirma que, cuando la función de onda asociada a ciertas partículas es simétrica, las partículas no obedecen al principio de exclusión de Pauli. Corresponden a este caso aquellas partículas cuyo espín es un número entero. En esta circunstancia, varias partículas pueden ocupar el mismo nivel de energía. Dirac, responsable, junto con Fermi, de la estadística en la que las partículas si obedecen al principio de exclusión de Pauli (es decir, la estadística Dirac-Fermi), acuñó el término bosón en homenaje a Bose.

A su regreso de aquel fructífero viaje a Europa, Satyendra Nath Bose se reincorporó a la Universidad de Dakha, institución a la que habría de permanecer ligado durante más de veinte años, en el transcurso de los cuales ascendió al cargo de Jefe del Departamento de Física (1927). En 1945 regresó a la Universidad de Calcuta en calidad de profesor de dicha materia, y allí impartió clases hasta la fecha de su jubilación (1956). Posteriormente, siguió vinculado a este centro de enseñanza superior en su nueva condición de Profesor Emérito, mientras desempeñaba otros cargos honoríficos de gran relevancia, como el de rector de la Universidad Viswa-Bharati, Santiniketan.

A lo largo de su dilatada y fecunda trayectoria profesional, Bose no sólo enriqueció el patrimonio cultural de la India con sus valiosas aportaciones a la Ciencia, sino también con una tenaz y eficiente dedicación a la mejora de las condiciones educativas de su pueblo. En este aspecto, se significó por su empeño constante en demandar nuevos programas académicos en los que los estudios científicos cobrasen un mayor protagonismo, así como por su solicitud, a la Administración pública, de más y mejores medios tecnológicos en las escuelas, los liceos y las universidades. Estos y otros desvelos fueron recompensados con altos cargos y honores, como el Presidente de la sección de Física del Congreso de Ciencia de la India (celebrado en 1939) el de Presidente General del Congreso de Ciencia de la India (Nueva Delhi, 1944) y el de Presidente del Instituto Nacional de Ciencia de India (1949). Y, en el ámbito internacional, su prestigio le granjeó reconocimientos tan relevantes como su admisión, en 1958, en Royal Society londinense.

Autor

  • J. R. Fernández de Cano.