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Recientemente se cumplieron 100 años del nacimiento de Enrico Fermi, uno de los más grandes físicos del siglo XX, según algunos el último que unió con gran fecundidad la habilidad experimental con la teórica. Su más conocida biografía es el excelente libro "Atomos en la Familia", escrito por su esposa Laura y publicado originalmente en 1954 por The University of Chicago Press. A continuación presentamos una breve reseña de su vida, basada en el escrito del "Nobel Lectures, Physics 1922-1941" (www.nobel.se/physics/laureates/1938/fermi-bio.html, sitio web oficial de la Fundación Nobel). Información complementaria podrá encontrarse en la dirección www.buscabiografias.com/cgi-bin/verbio.cgi?id=2089.
Enrico Fermi nació in Roma, Italia, el 29 de Septiembre de 1901. Hijo de Ida Gattis y de Alberto Fermi, inspector jefe del Ministerio de Comunicaciones. Ya en la escuela primaria, los colegas de su padre, entre ellos A. Amidei, reconocieron y estimularon sus aptitudes para la física y las mateméticas. En 1918 ganó una beca para estudiar en la Escuela Normal Superior de Pisa. Durante 4 años asistió a la Universidad de Pisa, logrando en 1922 el doctorado en física bajo la supevisión del profesor Luigi Puccianti.

En 1923 obtuvo una beca del gobierno italiano y pasó unos meses con el profesor Max Born en Gottingen. Luego, en 1924 ganó la beca Rockefeller y se mudó a Leyden a trabajar con Paul Ehrenfest y a fines de ese año volvió a Italia para ocupar durante dos años (1924-1925) el cargo de conferencista en matemáticas, física y mecánica en la Universidad de Florencia.

En1926 Femi descubrió las leyes estadísticas que acualmente llevan su nombre. Estas gobiernan las partículas sujetas al principio de exclusión de Pauli (partículas de spin semi-entero, ahora llamadas "fermiones" en contraposición a los "bosones", que tienen spin entero y obedecen a la estadística llamada de Bose-Einstein).

En 1927, Fermi fue nombrado Profesor de Física Teórica en la Universidad de Roma, posición que mantuvo hasta 1938 cuando, inmediatamente después de recibir el Premio Nobel emigró a los Estados Unidos, especialmente por huir del régimen dictatorial facista de Mussolini.

Los primeros años de su carrera en Roma los ocupó trabajando en problemas de electrodinámica y haciendo investigaciones teóricas de varios fenómenos de espectroscopía. Pero su mayor aporte lo realizó al cambiar su atención de los electrones exteriores hacia el núcleo atómico. En 1934 desarrolló la teoría para el decaimiento beta (emisión nuclear de electrones), completando el trabajo previo de la teoría de la radiación con la idea de Wolfgang Pauli sobre el neutrino. Después del descubrimiento por Maria Curie y Pierre Joliot de la radioactividad artificial, Fermi demostró que el núcleo se transforma en casi todos los elementos cuando se les somete a un bombardeo de neutrones. En ese mismo año, su trabajo condujo al descubrimiento de los neutrones lentos, lo que a su vez llevó a descubrir la fisión nuclear y la producción de elementos más allá de lo que fue hasta ese momento la tabla periódica.

En 1938 Fermi era, sin lugar a dudas, el mayor experto en neutrones, tema que continuó trabajando en los Estados Unidos. Allí muy luego fue nombrado Profesor de Física en la Universidad de Columbia, N.Y. (1939-1942).

Con descubrimiento de la fisión por Hahn y Strassmann a comienzos de 1939, inmediatamente vió la posibilidad de emisiones de neutrones secundarios y de una reacción nuclear en cadena. Procedió a trabajar con mucho entusiasmo, dirigiendo una serie de experimentos clásicos que finalmente lo llevaron a descubrir la llamada pila atómica y la primera cadena de reacciones nucleares controladas. Esto sucedió en Chicago el 2 de Diciembre de 1942, en un campo de voleyball situado bajo el estadio de Chicago. Como consecuencia, Fermi tuvo un importante papel en la solución de los problemas para desarrollar la primera bomba atómica. (Fue uno de los jefes del grupo de físicos del Proyecto Manhattan para el desarrollo de la bomba atómica).

En 1944, Fermi adquirió la nacionalidad estadounidense y al final de la guerra (1946), aceptó ser profesor en el Instituto de Estudios Nucleares de la Universidad de Chicago, posición que mantuvo hasta su muerte en 1954. Allí concentró su atención en la física de altas energías y dirigió su investigación hacia la interacción pión-nucleón.

Durante los últimos años de su vida, Enrico Fermi se ocupó del que planteaba el misterioso origen de los rayos cósmicos. Desarrolló una teoría según la cual un campo magnético universal, actuando como acelerador gigante, sería el responsable de la fantástica cantidad de energía presente en las partículas de contenidas en la radiación cósmica.

El profesor Fermi fue autor de numerosas publicaciones tanto en física experimental como en física teórica. Sus contribuciones más importantes fueron:

- "Sulla quantizzazione del gas perfetto monoatomico" Rend.Accad.Naz.Lincei, 1935 (también en Zeitschrift für Physik,1936). Trata de los fundamentos estadísticos de un gas electrónico y de los gases de partículas que obedecen al principio de Pauli.

- Varios publicaciones en Rend. Accad. Naz. Lincei (1927-28) tratan sobre el modelo estadístico del átomo. (Modelo atómico de Thomas-Fermi) y dan un método semicuantitativo para el cálculo de las propiedades atómicas. Un resumen de estos trabajos fue publicado por Fermi en el volumen: Quantentheorie und Chemie, editado por Falkenhagen, Leipzig, 1928.

- "Uber die magnetischen Momente der Atomkerne", (Zeitschrift für Physik 1930), teoría cuántica de la estructura hiperfina de las líneas espectrales. Los momentos magnéticos de algunos núcleos son deducidos como consecuencia.

- "Tentativo di una teoria dei raggi b", Ricerca Scientifica, 1933 (también en Zeitschrift für Physik, 1934). Propone una teoría para la emisión de rayos beta, basada en la hipótesis, propuesta por Pauli, de la existencia del neutrino (partícula elemental muy liviana y sin carga eléctrica).

El Premio Nobel de Física le fue otorgado a Enrico Fermi por sus teorías acerca de la radiación artificial producida por neutrones, y las reacciones nucleares producidas por los neutrones lentos al colisionar con núcleos atómicos. La primera publicación sobre este tema, "Radioattivitá indotta dal bombardamento di neutroni" fue publicada por Fermi en la revista Ricerca Scientifica en 1934. El trabajo completo está contenido en las siguientes publicaciones de él y varios colaboradores: "Artificial radioactivity produced by neutron bombardment", Proc.Roy.Soc., 1934 y 1935; "On the absortion and diffusion of slow neutrons", Physical Review, 1936. Los problemas teóricos relacionados con el neutrón son discutidos por Fermi en el paper "Sui moto dei neutroni lenti", Ricerca Scientifica, 1936. En su homenaje se nombró al elemento 100 de la tabla periódica de los elementos "Fermium".

Fermi fue miembro de varias academias y sociedades en Italia y en el extranjero. A comienzos de su carrera, en 1929, fue elegido como uno de los primeros 30 miembros de la Real Academia de Italia.

Como conferencista fue siempre muy solicitado (dio también varios cursos en la Universidad de Michigan, Ann Arbor, y en la Universidad de Stanford, California). Fue el primer ganador del premio de US$50.000 que actualmente lleva su nombre, por trabajos sobre el átomo.

El Profesor Fermi se casó con Laura Capon en 1928. Tuvieron un hijo, Giulio y una hija, Nella. Sus pasatiempos favoritos eran caminar, montañismo y los deportes invernales.

Murió en Chicago, el 29 de Noviembre de 1954.
Freeman Dyson es uno de los grandes físicos teóricos vivos que contribuyó decisivamente al desarrollo de la electrodinámica cuántica. Es decir la teoría que describe con impresionante precisión cómo un quantum de luz interactúa con un electrón. Las contribuciones fundamentales de Dyson a estos desarrollos son técnicas y físicas y son esenciales para los desarrollos que tuvieron lugar en toda la física de altas energías contemporánea.

Los orígenes de los procedimientos técnicos en la electrodinámica cuántica, son casi exclusivamente debidos a Dyson y que después fueron formalizados por muchos otros físicos. A pesar de la importancia del trabajo de Dyson, la mayor parte de los resultados obtenido en la teoría cuántica de campos posteriormente, no ponen en el lugar que le corresponde a este gran físico que –aparte de sus aportes en electrodinámica cuántica- su trabajo, humanismo y visión de la ciencia ha abarcado prácticamente todos los campos de la física.

Dyson nació en Inglaterra en 1923 y fue el segundo hijo de una familia de clase media inglesa. Su padre fue un profesor y compositor de música docta en Cambridge y su madre una egresada de leyes la que nunca ejerció su profesión.

En una autografía escrita por el mismo Dyson en 1979, él recuerda la tranquilidad de su hogar y el no haber escuchado nunca una discusión entre sus padres.

La afición de Dyson por los aspectos intelectuales comenzó desde muy pequeño cuando alrededor de los 8 o 9 años escribió una larga novela no terminada que le regaló a su madre y que su hermana, Alice, recuperó cuando la madre de Dyson falleció a los 94 años de edad en la década de los setenta.

A medida que Dyson fue creciendo sus aficiones intelectuales (que siempre cubrieron un amplio espectro) se fueron orientando hacia la matemática y la física teórica.

Cuando entró como estudiante al Trinity College, tomó cursos con los grandes profesores de su tiempo, nombres como Dirac, Hardy y Littlewood fueron sus maestros pero, como el mismo Dyson lo confesaría más tarde, no fueron ellos quienes ejercieron la influencia que se podría pensar de estos científicos eminentes.

Los hombres que si ejercerían una profunda influencia en él fueron Hans Bethe y Richard Feynman. Cuando Dyson llegó a la Universidad de Cornell para realizar su doctorado, como lo evocaría años tarde, las intensas discusiones con Bethe, el sentido del humor, la rectitud de los principios y la generosidad para transmitir sus ideas le proveyeron del estilo de vida que Dyson siempre ha sostenido.

A las cuatro semanas de llegar a Cornell, Hans Bethe le sugirió el primer problema a Dyson que consistió en recalcular el corrimiento de Lamb usando el formalismo de Tomonaga y Schwinger y el análisis de las divergencias que allí aparecían.

Este trabajo fue publicado en uno de los números del Physical Review de 1947 y marcó el primer hito en la carrera de Dyson.

Por esa época ya se había incorporado R. Feynman como profesor a la Universidad de Cornell y comenzaba por esos años, ya ha estudiar la electrodinámica cuántica usando el método espacio tiempo. Fue Feynman quién esta vez lo proveyó de otro estilo de hacer física.

A partir de ese momento, el trabajo de Dyson tomó un rumbo absolutamente inesperado al que se había trazado en las discusiones con Bethe. Entre los años 48 al 52 se concentró completamente en el desarrollo de la electrodinámica cuántica. Gracias a esta serie de trabajos, Freeman Dyson llegaría a ser reconocido en el mundo entero.

Solo como una nota incidental, Dyson recibió una oferta para incorporarse al célebre Instituto de Estudios Avanzados de Princeton a mediados de los cincuenta la que aceptó. Es curioso notar que él nunca llegó a escribir su tesis de doctorado y es un ejemplo más de un eminente científico que no se interesó por obtener su grado de Ph.D.

El trabajo de F. Dyson se orientó a diversos problemas importantes para los cuales una corta biografía no le hace justicia.

Los nuevos trabajos que comenzó a estudiar Dyson después de la electrodinámica cuántica, cubren un amplio espectro que van de problemas puramente matemáticos, pasando por la biología, los aspectos no lineales de sistemas de baja dimensionalidad, así como también el estudio de formalismos para el desarrollo computadores.

Dr. J. Gamboa, Universidad de Santiago de Chile
Galileo vino al mundo en Pisa, el 15 de febrero de 1564. Llegó a un hogar de clase media, en el cual Vincenzo Galilei, su padre, era músico profesional. De él habrá de recibir Galileo su primera influencia científica pues Vincenzo buscaba las mejores cuerdas para sus instrumentos, haciendo con ellas diversos experimentos para obtener mejor sonido. A diferencia de otros personajes de esta galería de www.profisica.cl , Galileo fue un científico de lento desarrollo y sus más célebres trabajos ocurrieron cuando llegaba al medio siglo de edad, lo que constituía la expectativa de vida en la Europa del siglo XVII. Afortunadamente Galileo tendría larga vida para alcanzar a dejarnos su legado.

Cursó sus estudios en su ciudad natal y a la hora de ir a la Universidad de Pisa, en 1581, siguió la carrera de medicina. Sin embargo, su mente estaba más en la naturaleza y en la matemática que en la medicina. De aquellos tiempos pisanos recordemos dos primeros logros. 1) Las leyes del movimiento pendular (periodos independientes de amplitudes) basadas en experimentos que habría de realizar preliminarmente observando el movimiento de una lámpara en la catedral de Pisa. Hoy esta lámpara se exhibe con el nombre de Lámpara de Galileo. A falta de cronómetro, se dice que en sus primeras mediciones este estudiante de medicina utilizó su propio pulso para medir los periodos. 2) Las leyes de la caída libre de los cuerpos (todos caen con la misma velocidad sin importar su masa) realizados inicialmente desde la inclinada Torre de Pisa, continuado más adelante con planos inclinados. Aquí ya comienzan sus dificultades con los Aristotélicos (o peripatéticos) quienes negaban el experimento si contradecía al Maestro.

Emigró de Toscana al obtener empleo en Padua, en la que era la universidad de la República de Venecia, donde enseñaba geometría y astronomía a los estudiantes de medicina. Esto puede llamar la atención en nuestros días, pero por aquel entonces los médicos recurrían a la astrología si era necesario y ésta necesitaba de la astronomía, la que sin geometría no se entiende. En 1604, recién al cumplir 40 años, cobró notoriedad pública cuando ofreció una conferencia abierta acerca de la aparición de una nueva "estrella", hoy conocida como la supernova de Kepler (ver personaje de diciembre 2002). Desde entonces su interés por la "nueva astronomía" (la de Copérnico) no hará sino en ir en aumento. Ya en carta de 1598 dirigida a Kepler le había manifestado su simpatía por estas nuevas ideas.

En 1609 Galileo escuchó que el holandés Lippershey había mostrado en Venecia un catalejo que permitía ver los barcos lejanos, tan cerca como si estuvieran atracados al muelle. Esta información bastó para que Galileo construyera, en cosa de días, una serie de telescopios que mostraron ser mejores que los del holandés.

Resultó natural apuntar al cielo el mejor de aquellos telescopios. De estas primeras observaciones dio cuenta en el libro "Mensaje desde las estrellas" (Venecia 1610). Aquí describía, entre otras observaciones, las montañas de la Luna y las "estrellas de Medici", las que no eran sino los satélites de Júpiter. La intención de atraer la atención de la poderosa familia que gobernaba la Toscana dio sus frutos y poco después Galileo fue designado "Matemático y Filósofo" del Gran Duque de la Toscana. Así, con mayor tranquilidad continuará sus estudios en Florencia en lo que fue probablemente el apogeo de su carrera.

Más allá de algún descubrimiento particular, de alguna de sus obras escritas o de alguna de sus valientes actitudes para la época, la ciencia moderna le debe a Galileo Galilei el método científico. Él fue el primero en sistematizar el experimento científico de forma de conducir a la reproducibilidad del fenómeno y a la medición de variables sujetas a la explicación en base de un modelo matemático.

Fue en Florencia donde Galileo descubrió las fases de Venus, similares a las de la Luna. Esto probaba que venus giraba en torno al Sol, pero aún no necesariamente significaba lo mismo para los demás planetas. Sin embargo para Galileo fue suficiente para adherir definitivamente al sistema heliocéntrico copernicano. Cuando visitó Roma en 1611, fue recibido por el Papa Pablo V e instaló su telescopio en los Jardines del Quirinal pertenecientes al Cardenal Bandim; allí mostró las lunas de Júpiter y demás descubrimientos astronómicos a los más altos dignatarios del Vaticano. Sin embargo, al mismo tiempo de mantener estas buenas relaciones con la jerarquía, se burlaba de los ptolomeicos y su sistema geocéntrico, exponiendo sus falsedades. Claramente menospreció a sus enemigos intelectuales.

Es así como en 1616 recibió la primera admonición de parte del Cardenal Belarmino, instándolo a abandonar el sistema copernicano, el cual, se decía, atentaba contra las sagradas escrituras. Si bien Galileo la aceptó, no pudo abandonar sus investigaciones, aunque no publicó sus resultados. Cuando en 1624 visitó Roma nuevamente, visitó al Papa Urbano VIII en 6 oportunidades explicándole su teoría sobre las mareas y mostrándole evidencia astronómica. Esto le valió una pensión papal pero no logró que le retiraran la admonición anterior. Así y todo Galileo pareció animado a seguir adelante y en 1630 tenía listo sus "Diálogos concernientes a los dos grandes sistemas mundiales", en los cuales tres interlocutores: Sagredo, Salviati y Simplicio, comparan el sistema ptolomeico (a cargo del dogmático Simplicio) con el sistema copernicano (a cargo del racional Salviati), conducidos por un moderados (a cargo del ponderado Sagredo, aún cuando su inclinación hacia Copérnico suele delatarse ocasionalmente). La obra fue enviada a los censores en Roma, pero problemas derivados de la plaga que asolaba Europa retardaron el juicio de los censores de Roma y Galileo la hizo revisar en Florencia con aparentes ventajas para él. Así esta obra apareció en 1632 (a los 68 años de edad) en Florencia. Las intrigas del Vaticano convencieron al Papa Urbano VIII que Galileo lo identificaba con el personaje Simplicio, para burlarse así de él. En 1633 el Papa nombró una comisión especial para estudiar la obra, la que tras una severa crítica recomendó elevar el caso ante la Inquisición.

El Santo Oficio (Inquisición) llamó a comparecer en Roma a Galileo, a las puertas de sus 70 años, un anciano para la época, enfermo y con problemas serios a la vista. Fue acusado de hereje y prontamente condenado a arresto domiciliario de por vida. Para muchos, esta fue una condena suave pues los juicios por herejía concluían normalmente con pena de muerte, como ya había ocurrido al monje Giordano Bruno en el año 1600. Los tribunales inquisidores de Galileo y de Giordano tuvieron un integrante común: el cardenal Roberto Belarmino, canonizado en 1930.

Galileo, cumplió su arresto en Arcetri, cerca de Florencia. Aunque no pudo terminar sus trabajos sobre materiales y le estaba prohibido enseñar o publicar durante su detención. Algunos discípulos que le visitaban se las arreglaron para poner al día sus notas inconclusas de su obra "Diálogos acerca de dos nuevas ciencias", las que fueron sacadas ocultamente hasta Leiden, donde finalmente se publicaron. Galileo murió en la prisión inquisidora un 8 de enero de 1642, enfermo y ciego, acompañado de sus fieles discípulos Viviani y Torricelli.

Temuco, febrero 2002