Hofstadter, Robert (1915-1990).
Físico estadounidense, nacido en Nueva York el 5 de febrero de 1915 y fallecido en Stanford (California) el 17 de noviembre de 1990. Fue galardonado con el Premio Nobel de Física -que compartió con el alemán Rudolf Ludwig Mössbauer (1929)- en 1961, "por sus estudio pionero acerca de la expansión del núcleo atómico de los electrones, y los descubrimientos subsiguientes sobre la estructura interna de los protones y los neutrones".
Nacido en el seno del matrimonio formado por los ciudadanos judíos de origen alemán Louis Hofstadter y Henrietta Koenigsberg, cursó sus estudios elementales en escuelas públicas de su ciudad natal, en las que demostró poseer una viva inteligencia natural y especial capacidad para la Ciencia.
Pasó luego al College of the City of New York, donde recibió una esmerada enseñanza secundaria que le permitió obtener, con el grado de magna cum laude ("con máximos honores"), el título que, en el sistema educativo norteamericano, viene a equivaler al Bachillerato europeo (B.S. Degree). En el momento de su graduación (1935), el joven Hofstadter había acreditado de tal manera sus conocimientos científicos que, como premio a los trabajos realizados en el College of the City of New York, recibió el Premio "Kenyon" en Física y Matemáticas; además, fue galardonado por la General Electric Company con el "Coffin Fellowship".
Con este brillante expediente académico en su haber, pasó en 1935 a la Universidad de Princeton, donde, en tan sólo tres años, obtuvo los títulos de licenciado y doctor en Ciencias Físicas. El tema de su tesis doctoral versaba sobre los espectros infrarrojos de las moléculas simples orgánicas (y, en particular, sobre un descripción parcial de la estructura conocida actualmente como hydrogen bond).
Una vez doctorado, la Universidad de Princeton la brindó la oportunidad de continuar trabajando en su sede, ofreciéndole el rango de becario post-doctoral ("Procter Fellowship"), que le permitía desarrollar allí una investigación de hondo calado. Robert Hofstadter decidió entonces estudiar el fenómeno de la fotoconductividad en los cristales de willemita. Este trabajo, que el joven científico neoyorquino realizó en colaboración con su colega Robert Herman, condujo a ambos investigadores al descubrimiento de las corrientes oscuras del calentamiento que demostraron la existencia de los estados de la interceptación en cristales.
Al año siguiente (1939), Hofstadter recibió la beca "Harrinson" de la Universidad de Pensilvania, para colaborar con el físico e ingeniero Van der Graaf (1901-1967) en la fabricación de maquinaria específica para investigación nuclear. Allí trabó amistad con otro destacado científico del momento, L. I. Schiif.
El estallido de la II Guerra Mundial (1939-1945) obligó a Hofstadter a abandonar temporalmente la vida académica para incorporarse a diversos organismos oficiales relacionados con la defensa y la industria militar de su nación, como la National Bureau of Standards y la Norden Laboratory Corporation. Acabada la contienda bélica, regresó al ámbito académico en calidad de profesor auxiliar de Física de la Universidad de Princeton, donde, al tiempo que impartía clases, desarrolló una intensa actividad investigadora que habría de permitirle obtener rendimientos y honores insospechados.
En 1950, Robert Hofstadter abandonó su antigua alma mater para instalarse en California e incorporarse al plantel de docentes e investigadores de la Universidad de Stanford, a la que habría de permanecer ligado durante el resto de su vida. Allí colaboró activamente en la construcción y el perfeccionamiento de un nuevo acelerador de partículas que, durante la década de los cincuenta, le permitió realizar valiosos experimentos sobre la carga del núcleo atómico (trabajos que, a la postre, habrían de granjearle el Premio Nobel). Así, entre 1954 y 1957 realizó sus principales descubrimientos acerca del comportamiento y la naturaleza del protón y el neutrón.
Casado desde 1942 con Nancy Givan -con la que fue padre de un hijo (Douglas) y dos hijas (Laura y Mary)-, Robert Hofstadter se incorporó, en calidad de miembro numerario, a la National Academy of Sciences en 1958; y, al año siguiente, fue distinguido con el título honorífico de "Científico del Año en California". Además del ya mencionado Premio Nobel, recibió otros galardones y reconocimientos como la beca Guggenheim (1958-1958) y la invitación para pasar un año sabático en el CERN (Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire, o "Consejo Europeo para la Investigación Nuclear").
Aportaciones de Hofstadter
Durante sus primeros años en Princeton, Hofstadter estudió los rayos infrarrojos. Tras la II Guerra Mundial, ya de regreso a dicho centro de estudios superiores, investigó sobre los contadores cristalinos de la conducción, sobre el efecto compton -que puso de manifiesto la naturaleza corpuscular de la luz-, y sobre contadores del centelleo (o radiación luminosa, con longitudes de onda entre 4.100 y 4.500 D, emitida por ciertas sustancias al paso de una radiación ionizante o una partícula subatómica).
Así las cosas, en 1948 descubrió que el yoduro de sodio, activado por el talio, resultaba un excelente contador para el centelleo. Y, en 1950, poco antes de trasladarse a Stanford, descubrió, en colaboración con J. A. McIntyre que los cristales bien formados de este material proporcionaban los dispositivos necesarios para la fabricación de espectrómetros aptos para detectar los rayos gamnma.
Ya en Stanford, el científico neoyorquino se centró en el estudio de la estructura del núcleo atómico, merced a ese acelerador lineal de partículas diseñado por W. W. Hansen y mejorado por el propio Hofstadter. Descubrió entonces que tanto los protones como los neutrones actúan como si estuviese recubiertos por una capa doble de mesones p virtuales; con la única diferencia de que, en el caso del protón, estos mesones tendrían, todos ellos, carga positiva, mientras que, en el neutrón, presentarían una carga negativa.
Estos trabajos de Hofstadter permitieron ahondar en el conocimiento de los mesones p, unas partículas que aparecen frecuentemente en los experimentos realizados en aceleradores, de los cuales se conocen tres modelos distintos: dos de ellos cargados -uno es la antipartícula de la otra-, cuya masa es 139'6 veces mayor que la del electrón; y un tercero que carece de carga (por lo que es su propia antipartícula) y cuya masa, algo más reducida, es 135 veces mayor que la del electrón.
JRF
