Cinco años decisivos en mi vida

Hace 72 años, en la primavera de 1922, yo estaba acabando mi cuarto año en el Oregon Agricultural College. En junio recibí el título de licenciatura en ingeniería química. Había aprendido un poco de matemáticas y de física y algo de ingeniería. Además, había acumulado una enorme, cantidad de información sobre las propiedades de las sustancias, especialmente de compuestos inorgánicos, incluidos los minerales y las aleaciones. En 1919 me había interesado en la teoría electrónica de la valencia y seguía con fiando en que la información empírica sobre las propiedades de las sustancias podría llegar a ser asimilada en una teoría de la estructura de las moléculas.También había solicitado trabajo en varias universidades y había aceptado una oferta del Instituto de Tecnología de California (Cal tech). Mi introducción a la investigación comenzó en septiembre de 1922, cuando llegué a Pasadena, y considero que mi educación continuó durante cinco años, hasta 1927, cuando regresé de Europa.

Durante mis tres años y medio de estudiante graduado aprendí mucho sobre física moderna, matemáticas y química, especialmente termodinámica química (que no me atraía) y mecánica esta dística (que me gustaba mucho y me sigue gustando). Caltech era un sitio notable. El primer título de doctor se había dado allí en 1920, sólo dos años antes de que yo llegara. Entre los profesores había muchos investigadores destacados en mate máticas, física y química, in cluido Roscoe Gilkey Dickinson (un pionero en la cristalografía de rayos X y primer doctor de Caltech), Harry Bateman, Paul Epstein, Robert A. Milikan, Arthur Amos Noyes y Richard C. Tolman. Había mucho interés en la espectrografía, la teoría cuántica y otros aspectos de la física moderna. En el departamento de química, dirigido por Noyes, se esperaba que los estudiantes graduados empezasen a investigar nada más llegar a Pasadena, y además seguir varios cursos avanzados, muchos de ellos impartidos por Tolman. Disfruté especialmente del curso de mecánica estadística de Teilman.

También había un seminario semanal de química, otro de física y otro que se hacía en Caltech o en el Observatorio de Mount Wilson de Pasadena a cargo del club de física y astro nomía. Todos esos, seminarios se dedicaban a descubrimientos importantes recientemente publitados, como el efecto Compton (...) o el spin del electrón. Conservo hasta el presente mi interés por la cristalografía de rayos X. Además, asistía a cursos o conferencias de físicos invitados: Sommerfeld, Born (sobre la mecánica de matrices), Ehrenfest, Raman y Charles Galton Darwin. Aunque la mayoría de mis primeras publicaciones se basaron en el trabajo experimental, la determinación de la estructura de cristales, empecé pronto a realizar investigación teórica.

He tenido buena suerte varias veces en mi vida. Un golpe de buena suerte importante fue ir a Caltech para mis estudios de graduado. Años después, ya familiarizado con muchas universidades destacadas, me di cuenta de que en 1922 no había ningún sitio en el mundo que me hubiera preparado mejor para mi carrera como cientírico.

Después de pasar tres años y medio en Pasadena, fui enviado a Europa como investigador asociado de Caltech, por un acuerdo alcanzado por Noyes. También había solicitado una beca John Simon Guggenheim Memorial, y poco después de que mi esposa y yo llegásemos a Múnich supe que me había sido concedida. Estuvimos en Europa, un año en Múnich con Sommerfeld y un tiempo más corto en Copenhague y en Zúrich, además de las visitas a otros centros de investigación en física moderna durante un año y medio. Tenía un acuerdo con Caltech como profesor ayudante y regresamos a Pasadena en septiembre de 1927.

Mi educación había continuado durante ese periodo, sobre todo durante el año en el Instituto de Física Teórica de Sommerfeld. Justo cuanto llegamos, en abril de 1926, Schrödinger había empezado a publicar sus artículos sobre funciones de onda y Sommerfeld dio conferencias sobre ellos. También se dedicaron otros varios seminarios a artículos recientemente publicados sobre las funciones de onda y otros aspectos de la mecánica cuántica. Inmediatamente empecé a pensar sobre lo que más me interesaba, que no era el átomo de hidrógeno o las moléculas de hidrógeno, sino más bien la cuestión de la estructura y las propiedades de átomos e iones de muchos electrones y de moléculas más complejas.

Mi artículo publicado en 1927 en Zeitschrift für Physik tenía que ver con una interesante combinación de la vieja teoría cuántica y las funciones de onda que había publicado Gregor Weritzel en 1926. El enfoque utilizaba un modelo atómico desarrollado en 1920 por Schrödinger, quien sugería que los átomos y los iones con muchos electrones podían ser tratados como un modelo en que las capas internas de electrones fueran reemplazada por cargas eléctricas superficiales, con un único electrón en una órbita que penetrara en esas capas. (...) Yo me di cuenta T de que se podía hacer una extensión del método de Wentzel que condujese a unos valores que se ajustasen con el experimento. Creo que ésta fue la primera aplicación de la mecánica cuántica en átomos y en iones con muchos electrones. Seguí desarrollando este método y lo apliqué al cálculo de valores teóricos de la polarizabilidad eléctrica, susceptibilidad diamagnética, extensión en el espacio de átomos e iones de muchos electrones y también a la evaluación de un grupo de valores de radios de iones para su uso en cristales iónicos. Estos artículos se publicaron en 1927.

El hecho de estar en el instituto de Sommerfeld, precisamente cuando Schrödinger publicaba sus artículos sobre la función de onda es un segundo ejemplo de mi sorprendente buena suerte. Creo que las conferencias de Sommerfeld sobre las funciones de onda fueron las primeras que se dieron en el mundo sobre el tema. Fue una casualidad que yo llegase a Múnich en la primavera de 1926; de hecho, yo había pensado ir al instituto de Niels Bohr, en Copenhague, pero algunas circunstancias me hicieron cambiar de idea. Estoy seguro de que este golpe de suerte fue responsable en gran medida de que yo adquiriese una base sobre las funciones de ondas a los pocos meses de su descubrimiento, y probablemente responsable también de mi éxito posterior al aplicar la mecánica cuántica a algunas cuestiones de la química antes no claras, que culminó en la publicación de mi libro La naturaleza del enlace químico, en 1939.

He tenido suerte otras veces en mi vida y en otras ocasiones no tanta, pero no tengo motivo para quejarme. Miro hacia atrás, hacia aquellos cinco años, desde septiembre de 1922, con gran placer y gratitud hacia mis destacados maestros.

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