Arnold J.W. Sommerfeld (Königsberg, 1868-Múnich, 1951) merece todas mis simpatías, no sólo por su contribución al desarrollo del conocimiento del átomo y su excelsa labor docente formadora de otros insignes científicos, sino por ser el eterno candidato al premio Nobel de Física y que nunca recibió.
Fue nominado hasta en 84 ocasiones, el mayor número en cualquier científico de la historia. Pero de eso os hablaré al final de la entrada.
Sommerfeld era un matemático que realizó importantes contribuciones matemáticas en el campo de la Teoría de la Difracción, aunque su mayor hito es lo que se conoce como Modelo Atómico de Sommerfeld.
Intentó ampliar el Modelo de Bohr para dar explicación a las nuevas líneas descubiertas al analizar los espectros con aparatos de mayor poder resolutivo.
En 1915 desarrolló su propia versión del modelo de Bohr (publicado dos años antes) al comprobar que sólo funcionaba con átomos como el hidrógeno o iones con un único electrón.
En átomos polielectrónicos introdujo órbitas elípticas además de las circulares y la posibilidad de que los electrones se movieran a velocidades relativistas (cercanas a la velocidad de la luz).
Sommerfeld pretendía introducir más estados energéticos electrónicos para conseguir más tránsitos entre unos y otros y poder explicar los tipos de radiación emitida.
Allí donde Bohr consideraba un único nivel energético, por ejemplo en la cuarta órbita o nivel, Sommerfeld proponía la existencia de varios subniveles correspondientes a diferentes órbitas elípticas con distinto grado de excentricidad.
En el modelo de Bohr el radio de las órbitas depende de un solo número cuántico, el n o número cuántico principal.
Si embargo, para definir una elipse son necesarios dos valores: el semieje mayor y el semieje menor.
Él introduce en su Corrección dos nuevos números cuánticos:
- k= número cuántico ANGULAR
- nr= número cuántico RADIAL.
En 1916 introdujo la Constante de Estructura Fina (a=1/137) que es una medida relativista de las desviaciones de las líneas espectrales atómicas respecto a las previsiones de Bohr.
El Modelo de Bohr-Sommerfeld estuvo vigente hasta que a partir de 1920 comenzaron las contribuciones cuánticas a los modelos atómicos.
Lo que es indudable, como decía al principio del post es que la influencia de Sommerfeld fue inmensa. En su haber se encuentra el logro de ser el físico con mayor número de estudiantes de doctorado galardonados con un Nobel:
- Werner Heisenberg
- Wolfgang Pauli
- Peter Debye
- Hans Bethe
A este record hay que añadir que veintiuno de sus estudiantes contribuyeron de manera importante en sus ámbitos de especialización y otros tres de sus estudiantes de postgrado también ganaron el Nobel (Pauling, Rabi y Von Laue).
Hasta Einstein le dijo en una ocasión: "Lo que más admiro de ti es que has conseguido, por así decirlo, descubrir tal cantidad de jóvenes talentos".
Un biógrafo suyo comentó: "Planck era la autoridad, Einstein el genio y Sommerfeld el maestro".
Paseando cerca de su casa en Múnich en 1951 fue atropellado por un coche y falleció diez días después. Incluso ese mismo año obtuvo cuatro nominaciones al Nobel. sería la última vez, pues como ya sabéis nuca se otorga a título póstumo.
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