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FísicaBiografía

Dehmelt, Hans Georg (1922-VVVV).

Físico estadounidense de origen alemán nacido en Görlitz (en el estado de Sajonia, Alemania) el 9 de septiembre de 1922. En 1989 recibió el Premio Nobel de Física -que compartió con los estadounidenses Norman Foster Ramsey (1915) y Wolfgang Paul (1913-1993)- por la suma de sus aportaciones a la moderna microfísica, entre las que destacan sus descubrimientos acerca de los electrones, los positrones y los iones.

Su progenitor, antiguo estudiante de Derecho en Berlín y oficial de artillería en la I Guerra Mundial (1914-1919), hubo de ganarse la vida con la venta, la compra y el alquiler de viviendas, hasta que el mal rumbo del negocio obligó a toda la familia a asentarse en Berlín, en una de las escasas posesiones que a duras penas había conseguido mantener en propiedad el antiguo artillero.

Cursó su enseñanza secundaria en Berlín, en el mismo instituto donde había sido alumno Bismarck (1815-1898), y, antes de emprender sus estudios universitarios, hubo de incorporarse al ejército para cumplir con sus obligaciones militares en plena Guerra Mundial (1939-1945). Sus superiores, conscientes de su capacidad, lo enviaron a ampliar sus conocimientos en la Universidad Técnica de Breslau (la actual ciudad polaca de Wroclaw), donde el joven Hans Georg Dehmelt continuó preparándose para poner sus saberes al servicio del ejército alemán; pero el derrotero que estaba tomando la guerra forzó su movilización al frente occidental, donde tuvo que tomar parte en la lucha armada en 1944.

Poco antes del término de la contienda bélica, fue cautivado por las tropas norteamericanas y confinado en un campo de prisioneros de Bélgica. Pero al poco tiempo recobró la libertad y pudo regresar a Alemania, para matricularse en la Facultad de Física de la Universidad de Göttingen (Gotinga), uno de los focos científicos más adelantados de su tiempo. Allí obtuvo el grado de doctor en 1950, y, dos años después, marchó a los Estados Unidos de América para continuar estudiando en la Duke University (Durham, Carolina del Norte).

Pronto inició una brillante trayectoria docente que le llevó hasta la Universidad de Washington (Seattle), donde empezó como ayudante (1955), para pasar enseguida a profesor asociado (1958) y, finalmente, a profesor titular de Física Teórica (1961). Al año siguiente de haber obtenido este puesto que garantizaba su situación laboral, Dehmelt solicitó y obtuvo la nacionalidad estadounidense.

En su país de adopción, el científico de Görlitz desplegó una intensa actividad investigadora que, centrada principalmente en el estudio de los componentes primarios de la materia y en los métodos de aislamiento de iones, le permitió obtener logros tan relevantes para el avance de la microfísica como el incremento de la precisión de las mediciones de las frecuencias atómicas y de las transacciones entre niveles de energía atómica.

Su trabajo fue reconocido con numerosos honores y distinciones, como el premio Davisson-Germer de la Sociedad Física Americana (1970), el premio Humboldt (1974) y el premio Rumford de la Academia Americana de Artes y Ciencias (1985), institución a la que pertenece Hans Georg Dehmelt, al igual que a la Academia de Ciencias de los Estados Unidos.

Principales aportaciones de Dehmelt

En los años cincuenta, el alemán Wolfgang Paul había ideado la denominada "trampa de Penning", un método experimental que permite atrapar, durante largos períodos de tiempo, un pequeño número de iones en un campo electromagnético. Este dispositivo actúa creando dos campos -uno estático, magnético y fuerte, y otro eléctrico y débil- en el que quedan aprisionados los electrones y otras partículas con carga.

Dehmelt perfeccionó esta trampa de iones inventada por Paul hasta lograr, por vez primera en 1973, retener durante muchas horas un electrón aislado, lo que a su vez le permitió estudiarlo en profundidad y realizar medidas de asombrosa precisión sobre sus propiedades. El gran avance radicaba en que, hasta entonces, todas las medidas clásicas procedían de datos obtenidos sobre millones de electrones a la vez, por lo que sólo se podía hablar de conocimientos aproximados, obtenidos haciendo promedios.

En esta línea de trabajo, en 1975 Dehmelt logró enfriar las partículas reduciendo su energía para medirlas con mayor precisión. Dichas medidas hacen referencia a frecuencias de vibración de los átomos, a energías de transición entre niveles electrónicos (saltos cuánticos), y al momento magnético del electrón, una medida de precisión trascendental para poner a prueba determinadas teorías sobre electrónica cuántica.

Así, en efecto, en 1986 el científico de Görlitz consiguió detectar un sólo salto cuántico (es decir, una transición de nivel de excitación) en un ión de bario aislado en una de sus célebres trampas electromagnéticas (logro que obtuvo también, por aquellas mismas fechas, un equipo de físicos de la Universidad de Hamburgo).

Tres años después, Dehmelt anunció que el electrón y el positrón poseen exactamente el mismo momento magnético (con un error posible de una parte en un billón). Además, fruto de sus trabajos de medición, estableció un valor más preciso para el radio del electrón, que tras las investigaciones de Dehmelt quedó fijado en 10-22 metros, es decir, mil veces menos que el límite superior calculado anteriormente por medio de los aceleradores de partículas.

Autor

  • J. R. Fernández de Cano.