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martes, 3 de octubre de 2023

La esquizofrenia, inteligencia, sangre y delicadeza de Robert Oppenheimer.

El responsable científico del ‘proyecto Manhattan’, que desarrolló la bomba atómica, fue una de las personas más singulares del siglo XX por su carácter enigmático y complejo y por las circunstancias que le tocó vivir. Christopher Nolan le dedica su nuevo filme.

Yugoslavia aún era un buen país en 1980 y sus escuelas de verano de física para postgraduados nos gustaban mucho a los jóvenes doctores. El Adriático se extendía ante John, Dora y yo. Aunque nuestros encuentros fueran esporádicos, quizás aquel fuera el tercero, siempre nos caímos bien. Había tres temas en nuestras conversaciones. La preferida de Dora era la situación política en España. La de John era mi trabajo sobre las reacciones entre núcleos pesados. La mía era, evitando en todo lo posible alusión delicada alguna, indagar sobre algunos intríngulis del proyecto Manhattan, de los que sabía que John era uno de los máximos expertos. Quizás alentados por nuestros segundos slivovicas, John se soltó un tanto ante la mirada perdida de Dora. Y al rato de escucharlo absorto hice la pregunta fatal: “¿Cómo era Robert Oppenheimer, John?”. Él apenas apagó su sempiterna sonrisa, pero Dora me miró seria, después sonrió, se levantó y me revolvió el pelo antes de marcharse diciéndome algo así como que era un charming Spanish baby boomer. Pedí excusas a John (Robert Huizenga) y me apenó perder la compañía de su joven esposa (25 años menor que él: otra baby boomer nacida tras la Segunda Guerra Mundial), Dorothy Koeze.

A partir de entonces empecé a indagar sobre el director científico de la primera bomba atómica. Leí mucho sobre él, pero lo que más me interesó fue el testimonio de algunos de sus colaboradores directos y, sobre todo, de los discípulos de aquellos que tenían mi edad más o menos. La mayor fuente de información la obtuve, como es lógico, a lo largo de los 18 años que colaboré con el Instituto Niels Bohr de Copenhague.
Este jueves se estrena la película dedicada a él, que promete ser la revelación cinematográfica de 2023. No me extrañaría que fuera así porque trata de una las personas más singulares del siglo XX por su carácter enigmático y complejo y las circunstancias que le tocó vivir.

Julius Robert Oppenheimer nació en Nueva York en 1904 en el seno de una familia rica de orígenes judíos y alemanes. Posiblemente, lo más notable de su adolescencia fue el diagnóstico que le hicieron por su carácter oscuro: demencia precoz, es decir, esquizofrenia. Siempre fue enormemente generoso a la vez que mezquino y arrogante; enclenque de salud precaria y agresivo hasta llegar al límite de dos intentos de homicidio; pacato de carácter, pero jinete temerario y navegante audaz; odiado e idolatrado; sexualmente confuso al que amaron mujeres de singular inteligencia y fuerte personalidad. Resalto solo esto último e invito a que se indague más sobre Charlotte Riefenstahl, Jean Tatlock y Katherine Puening. La primera lo dejó para casarse, dos veces, con Fritz Houtermans, físico nuclear al que los nazis detuvieron y torturaron acusado de espía soviético y los estalinistas hicieron lo propio acusado de espía nazi. Tatlock fue una comunista y psiquiatra de gran renombre, que acabó suicidándose. Kitty, con la que Oppenheimer tuvo hijos, había sido viuda de un brigadista internacional en España, comunista enardecido, acribillado en el Ebro. Robert siempre negó haber sido comunista, pero su hermano Frank lo fue y él mismo contribuyó decididamente con oratoria y dinero a defender la República española.

Robert Oppenheimer, al final de su vida, en los años sesenta.Robert Oppenheimer, al final de su vida, en los años sesenta.

Oppenheimer fue tan extraordinariamente inteligente que podía aprender idiomas extraños, como el neerlandés o el sánscrito, en meses y asimilar cualquier teoría física por compleja que fuera. Eso fue lo que hizo con la mecánica cuántica cuando sus padres le financiaron una larga estancia en Europa. Aquí conoció al patriarca de esa ciencia, el danés Niels Bohr. Al regreso a Estados Unidos se percató de que nadie en el país tenía noticia de aquella nueva ciencia física y de ambos acabaron diciendo que Bohr era dios y Oppie (Oppenheimer) su profeta en aquella tierra. Pero ahí estaba la esquizofrenia de nuevo. Entre los grandes físicos europeos se impuso el consenso de que las ideas de Oppenheimer eran todas interesantes y sus cálculos, todos incorrectos. Le fallaban las matemáticas y no podía pisar un laboratorio sin estropear algo. Lo primero lo fue arreglando, lo segundo ni lo intentó: llegó a ser un profesor desastroso y un venerado maestro de doctorandos.

Lo último que considero que caracterizó a Oppenheimer fue lo que le respondió a su amigo judío y gran físico Isidor Rabi al comentarle este que del cristianismo le desconcertaba su combinación de sangre y delicadeza: “Justo eso es lo que más me atrae”.

La fisión nuclear
En cuanto los alemanes Strassmann y Hahn sospecharon que habían encontrado fragmentos de un núcleo pesado y Frish y, particularmente, su tía Lise Meitner explicaron el mecanismo de esa fisión nuclear, se intuyó que estaban ante la posible liberación de una energía descomunal. Einstein y, sobre todo, el húngaro Leó Szilárd escribieron al presidente de los Estados Unidos, el progresista Franklin D. Roosevelt, para alertarlo de que los alemanes tenían toda la capacidad científica y tecnológica para desarrollar una bomba atómica que, sin duda, decidiría la victoria nazi en la guerra.

Estados Unidos hacía tiempo que se había impregnado de anticomunismo, por lo que se enfrentaba a un dilema con la guerra en Europa desencadenada. Si sus aliados naturales caían en manos del nazismo, su papel en el futuro quedaría desdibujado. Pero quien más ferozmente estaba luchando contra los nazis era la Unión Soviética, por lo que, tras el teatral por falso pacto entre Stalin y Hitler, los rusos se habían convertido en el mejor aliado de la Europa libre y de Estados Unidos. Si los nazis conseguían la bomba atómica, el futuro estaba decidido; pero si los soviéticos los arrollaban, ese futuro, aunque en el sentido opuesto, sería tan distante del espíritu estadounidense como el nazi.

Los primeros cálculos fueron estremecedores: aquello implicaría la tarea de decenas de miles de personas encabezadas por los mejores físicos e ingenieros del país, con una inversión escalofriante y con el Ejército detrás de toda esa organización. El proyecto se denominó Manhattan porque allí estaba la sede del regimiento de ingenieros. El jefe militar de aquella tremenda organización fue fácilmente decidido: el coronel Leslie Groves, que acababa de dirigir la construcción del mayor edificio en planta del mundo, el Pentágono.

El problema era quién dirigiría a los científicos. El dilema era inquietante: por inteligencia, capacidad de liderazgo entre científicos iguales y sobre todo superiores, versatilidad temática, conocimiento personal de los físicos alemanes sin duda implicados en la bomba nazi, y muchas otras características, el candidato ideal era Robert Oppenheimer. Por su tendencia declaradamente comunista, si había algún científico invalidado para el puesto de director científico del proyecto era él mismo. Y ahí intervino la arrolladora personalidad del ya general Groves. Si Oppenheimer era idóneo para dirigir el proyecto, de las posibles consecuencias de su ideología se responsabilizaba él. Uno de los comentarios que hizo Oppenheimer al aceptar, para mayor inquietud de los militares, fue que, si los españoles hubieran resistido un poco más, Franco y Hitler habrían compartido la misma tumba.

Aquella fue una de las mayores hazañas científicas de la historia de la humanidad llevada a cabo en tan solo dos años y medio, pero el resultado fue tan espantoso que se consideró que había supuesto el fin de la física, cuando no el de la ciencia. Los científicos e ingenieros decisivos en el proyecto se sublevaron al ver que el mediocre y artero Truman, sustituto por fallecimiento del inteligente Roosevelt, podía acceder al deseo de los militares y lanzar la bomba sobre población civil no solo desarmada sino derrotada. Alemania estaba destruida desde los cimientos, Hitler hacía meses que se había suicidado y Japón, tras ser arrasada con napalm, solo estaba discutiendo los términos de la rendición.
 
OppenheimerOppenheimer, con Albert Einstein en 1950.

Meses antes, los físicos habían propuesto firmemente invitar a Los Álamos, la sede central del proyecto, a científicos rusos y hacer que los resultados de la ciencia fueran, como había sido siempre, patrimonio de la humanidad. El secretismo solo llevaría a una carrera armamentística nuclear global. Del principal inspirador de esta postura, el consagrado Niels Bohr, se dice que fue amenazado por Winston Churchill al sugerir que aquella postura era “mortal”.

Pero estas son historias que sin duda la película de Christopher Nolan nos desvelará con todo rigor y dramatismo, así como reflejará la compleja personalidad de uno de los personajes más decisivos y turbadores del siglo XX.
Oppenheimer y el general Leslie R. Groves, en Alamogordo (Nuevo México), en septiembre de 1945.Oppenheimer y el general Leslie R. Groves, en Alamogordo (Nuevo México), en septiembre de 1945.

Robert Oppenheimer, con sombrero, y el general Leslie Groves (a su lado) examinan junto a otros científicos y militares los restos de una torre arrasada por la primera prueba atómica, en Almogordo, Nuevo México. GETTY

A veces recuerdo el amable desplante de Dora Huizenga aquel atardecer en el Adriático, así como la infinidad de conversaciones que he tenido con otros físicos nucleares de mi generación baby boomer. Creo que todos, en particular los de carácter progresista, hemos llegado a la misma conclusión que nos atenazará hasta que nos extingamos: si nos hubiésemos enfrentado a la disyuntiva de unirnos o no al terrible proyecto Manhattan, habríamos aceptado participar en él.

Manuel Lozano Leyva es catedrático emérito de Física Atómica y Nuclear de la Universidad de Sevilla. Su último libro es La hechicera, el gato y el demonio, de Zenón de Elea a Stephen Hawking: Los doce experimentos imaginados que cambiaron la historia (Debate, 2023)

miércoles, 9 de agosto de 2023

_- Lise Meitner


Feb, 11, 1939: Lise Meitner, 'Our Madame Curie' | WIRED

_- Hasta 1938 se creía que los elementos con números atómicos superiores a 92 (los elementos transuránidos) podían aparecer cuando se bombardeaban los átomos de uranio con neutrones. Fue la química Ida Noddack la que propuso en 1934 que probablemente ocurriría lo contrario. En 1938, Otto Hahn, Lise Meitner, Fritz Strassmann y Otto Frisch fueron los primeros en demostrar experimentalmente que el átomo de uranio, al ser bombardeado con neutrones, en realidad se fisiona.

Con el doctorado por la Universidad de Marburg (Alemania) en la mano y con la ilusión puesta en ser un químico industrial en una empresa internacional, Otto Hahn viajó a Inglaterra para mejorar su conocimiento del inglés. Para mantenerse mientras estudiaba encontró un trabajo de ayudante en el laboratorio de William Ramsay en el University College (Londres). Hahn sobresalió pronto por su enorme capacidad como científico experimental: su primer gran resultado fue el aislamiento de torio radiactivo. Con el gusto por la investigación básica bien arraigado, Hahn continuó su formación con Ernest Rutherford en Montreal. Finalmente volvió a su Alemania natal para unirse al instituto Emil Fischer de la Universidad de Berlín.

Hahn buscaba un colaborador con el que proseguir sus estudios sobre radioactividad experimental y terminó encontrando a Lise Meitner. Ella había ido a Berlín para asistir a las conferencias sobre física teórica de Max Planck, tras haber terminado su doctorado en la Universidad de Viena en 1905 (dirigido por Ludwig Boltzmann). En el primer año de la asociación Hahn-Meitner los investigadores tuvieron que trabajar en una carpintería en Dahlem dado que la universidad no aceptaba mujeres. En los años siguientes las cosas cambiaron bastante. Para 1912 el grupo de investigación trabajaba en el Sociedad Kaiser Wilhelm, en la que Fritz Haber era director del instituto de química física, Hahn lo era del de radioactividad y, desde 1918, Meitner era jefa del departamento de física de éste. Durante la I Guerra Mundial (1914-1918), Hahn trabajó en el servicio de armas químicas (gases) que dirigía Haber y Meitner fue enfermera voluntaria especializada en rayos X en el ejército austriaco.

El descubrimiento del neutrón en 1932 por James Chadwick dio un nuevo impulso a los estudios sobre la radioactividad porque esta partícula atómica sin carga podía usarse con éxito para bombardear el núcleo atómico. Meitner, Hahn y un alumno de doctorado de éste, Fritz Strassmann, que trabajaba con los socios desde 1929, estaban enfocados en la identificación de los productos del bombardeo con neutrones y lo patrones de desintegración del uranio, siguiendo el trabajo que Enrico Fermi y su equipo había iniciado en 1934.

En 1938 Meitner tuvo que huir de Berlín ya que la persecución de los judíos era ya abierta. Encontró acogida en el Instituto Nobel de Estocolmo (Suecia). Su sobrino, Otto Frisch, trabajaba cerca, en el instituto de Niels Bohr en Copenhague (Dinamarca). Mientras tanto, Hahn y Strassmann se encontraban con que habían obtenido bario de forma inesperada en sus experimentos, un elemento mucho más ligero que el uranio, e informaron de ello a Meitner.

En el número 47 de Angewandte Chemie (1934), Ida Tacke-Noddack (codescubridora del renio y varias veces candidata al Nobel) había escrito en contra de la opinión general: “Es concebible que cuando los núcleos pesados son bombardeados con neutrones estos núcleos puedan descomponerse en varios fragmentos bastante grandes, que son ciertamente isótopos de elementos conocidos, pero no vecinos [en la tabla periódica] de los elementos irradiados”.

Meitner y Frisch hicieron cálculos teóricos usando el modelo de Bohr de “gota líquida” (1935) para el núcleo atómico y pudieron confirmar que lo que se había producido era una fisión del núcleo. Pronto quedó claro que el bario estaba entre los isótopos estables producto de la desintegración radioactiva de los elementos transuránidos que se habrían formado tras el bombardeo con neutrones del uranio. Las noticias de la fisión del átomo y sus increíbles posibilidades corrieron como la pólvora, el 2 de agosto de 1939 Albert Einstein firmaría la famosa carta al presidente Roosevelt (Escrita en su mayor parte por Leó Szilárd, con la colaboración de Edward Teller y Eugene Wigner) que terminaría dando origen al Proyecto Manhattan.

Hahn, Meitner y Strassmann no intervinieron en la investigación de armas nucleares durante la II Guerra Mundial. Al final de la guerra Hahn se enteraría de tres cosas que lo dejaron pasmado: que le habían concedido el premio Nobel de química de 1944, que no se lo habían concedido a Meitner y que fue el hallazgo de su equipo de 1938 el que había dado comienzo a la creación de la bomba atómica.

Hahn llegó a ser director de la Sociedad Max Planck (sucesora de la Kaiser Wilhelm) y un destacado opositor al uso armamentístico de la energía atómica. Meitner se quedó en Suecia investigando. Strassmann dio origen a toda una escuela de químicos nucleares en Maguncia (Alemania). Los tres recibieron el premio Enrico Fermi en 1966.

Su historia, es muy parecida a la de otras Mujeres que a lo largo de la historia, no tuvieron el reconocimiento que merecían, y en algunos casos fueron directamente olvidadas.

Lise Meitner nació un 7 de noviembre de 1878 en Viena, por esa época capital de Imperio Austro-Húngaro.

Creció en el seno de una familia judía con un elevado nivel cultural y una relativa tranquilidad económica.

Desde muy pequeña mostró una atracción natural por la ciencia y le gustaban sobre todo las matemáticas, un talento visto y potenciado por sus padres Philipp Meitner, abogado y maestro de ajedrez, y Hedwig Skovran, una muy buena música aficionada, que contrataron profesores particulares para ayudarla a seguir aprendiendo al -margen de los contenidos escolares.

Cuando Lise terminó los estudios obligatorios básicos, a los 14 años no pudo acceder al instituto para preparar su ingreso a la universidad, porque las Mujeres no podían legalmente acceder a estudios superiores.

No obstante, ella siguió formándose por su cuenta, con los libros y materiales que podía conseguir, y perfeccionarse como pianista.

Cuando en 1897 las Mujeres fueron finalmente admitidas, y aunque Lise no había tenido la posibilidad de una preparación formal, en el verano de 1901, y con 23 años se convertía en la primera mujer  admitida en la carrera de física en la Universidad de Viena.

No obstante, los Hombres dominaban el ámbito de la Ciencia. El químico Otto Hahn le propuso colaborar con él, pero el laboratorio no podía aceptar mujeres y Lise tuvo que trabajar en un sótano que antes había sido el taller de un carpintero. Su trabajo no era remunerado, ya que por ser mujer no recibía ningún dinero, y su labor en el Kaiser Wilhelm Institut era gratuita.

Esta situación cambió en 1913 cuando el mismísimo Max Planck, su antiguo profesor, la contrató como asistenta en su laboratorio.

Durante la I G. M., además, trabajó como técnica de rayos X en el hospital Lichterfelde de Berlín.

En 1926, Lise obtuvo una plaza como profesora titular de Física Nuclear Experimental en la Universidad de Berlín, siendo la primera Mujer en conseguirlo. Con la llegada al poder de Hitler, una gran mayoría de Científicos Judíos huyeron de Alemania, Lise decidió continuar su trabajo en Berlín, pero perdió su cátedra. 

La situación política se fue agravando. Fue privada de su nacionalidad y al tratar de abandonar el país, el gobierno Nazi le quitó el pasaporte y debió escapar. Finalmente consiguió llegar a Estocolmo en 1938, dónde encontró asilo y adoptó la nacionalidad Sueca, retomado allí sus investigaciones en un nuevo laboratorio, a condición de no publicar con su nombre los resultados de sus experimentos.

Por ello, un artículo crucial sobre la división del átomo, publicado el 6 de enero de 1939 en Naturwissenschaften, solo llevó la firma de Hann, por temor a ser descubierta.

En 1942 rechazó la oferta de unirse al Proyecto Manhattan, el grupo de científicos creado para conseguir la bomba atómica. Aún siendo consciente de la guerra y del peligro que el nazismo suponía para el Mundo Libre y la supervivencia del Pueblo Judío, no quería ser partícipe de la creación de un arma de destrucción masiva.

Aunque fue la responsable de la fisión nuclear, un hito de la Ciencia Moderna, sólo su compañero Hahn recibió el Premio Nobel en 1944 por los hallazgos que realizaron juntos.

Gran parte de la comunidad científica, con Niels Bohr a la cabeza, protestaron por lo injusto de esa omisión.

Aunque Hahn minimizó la colaboración (crucial) de Lise, dió a Lise parte del dinero en efectivo de su Premio Nobel, que ella donó al Comité de Emergencia de Científicos Atómicos de Albert Einstein, que estaba promoviendo el uso pacífico de la energía nuclear.

Al acabar la guerra, su trabajo quedó en el olvido. Dió conferencias y siguió trabajando en Estocolmo hasta que se jubiló en 1953.

Finalmente su aporte a la Ciencia fué reconocido, entre otros, por las medallas Max Planck, la Wilhelm Exner, y la Dorothea Schlözer de Göttingen. Es la única mujer que tiene un elemento en la tabla periódica en su honor, el Meitnerio. Murió en 1968. De ella dijo Einstein, "Es la María Curie alemana".

Sobre su lápida se lee: "Lise Meitner: una Física que nunca perdió su Humanidad”.

La química y la física se superponen en el nivel en el que se llevan a cabo las investigaciones de las partículas más pequeñas de la materia. Por lo tanto, fue apropiado que Otto Hahn, Lise Meitner y Fritz Strassmann se unieran para combinar su experiencia en ambos campos.

Carrera temprana de Otto Hahn
Con un doctorado en mano de la Universidad de Marburg en Alemania, Hahn (1879–1968) tenía la intención de hacer carrera como químico industrial en una empresa con conexiones comerciales internacionales. Viajó a Inglaterra para mejorar sus habilidades en el idioma inglés y encontró un trabajo como asistente en el laboratorio de William Ramsay en el University College de Londres. Hahn demostró rápidamente su gran habilidad como experimentador al aislar torio radiactivo. Después de trabajar con Ernest Rutherford en Montreal, se unió al instituto de Emil Fischer en la Universidad de Berlín, donde ascendió en la facultad.

Colección Conmemorativa Edgar Fahs Smith, Centro Kislak de Colecciones Especiales, Libros Raros y Manuscritos, Universidad de Pensilvania, Hahn y Meitner colaboran

Hahn fue en busca de un colaborador con quien realizar estudios sobre radiactividad experimental y se asoció con Meitner (1878-1968). Había venido a Berlín para asistir a las conferencias de Max Planck sobre física teórica después de recibir su doctorado en física de la Universidad de Viena en 1905, el segundo doctorado en ciencias de esa universidad otorgado a una mujer. En el primer año de la asociación Hahn-Meitner tuvieron que trabajar en un taller de carpintería remodelado porque la universidad aún no aceptaba mujeres de manera oficial.

En 1912, su grupo de investigación se trasladó a la nueva Kaiser Wilhelm Gesellschaft, donde Fritz Haber fue director del instituto de química física, Hahn fue director del instituto de radiactividad y, desde 1918, Meitner fue directora del departamento de física del instituto de radiactividad. Durante la Primera Guerra Mundial, Hahn sirvió en el servicio de guerra de gas alemán encabezado por Haber, y Meitner se ofreció como enfermera de rayos X para el ejército austríaco.

Estudios en Radiactividad
Max-Planck-Gesellschaft, Múnich
El descubrimiento del neutrón por James Chadwick en 1932 dio un nuevo impulso a los estudios de radiactividad porque esta partícula atómica sin carga podía penetrar los secretos del núcleo atómico con mayor éxito.

Meitner, Hahn y otro químico, Strassmann (1902-1980), que había trabajado con los socios desde 1929, estuvieron profundamente involucrados en la identificación de los productos del bombardeo de neutrones de uranio y sus patrones de descomposición. En general, se esperaba que se produjeran elementos cercanos en número atómico, muy posiblemente elementos con números atómicos más altos que el uranio.

Fisión nuclear anunciada
En 1938 Meitner tuvo que abandonar Berlín porque los nazis se estaban acercando a todas las personas de ascendencia judía. Pronto encontró un entorno agradable para su investigación en el Instituto Nobel de Estocolmo. Su sobrino, el físico Otto Frisch, estaba ubicado en el instituto de Niels Bohr en Copenhague. Mientras tanto, Hahn y Strassmann descubrieron que inesperadamente habían producido bario, un elemento mucho más liviano que el uranio, y le informaron de ello a Meitner.

Ella y su sobrino elaboraron los cálculos físicos del fenómeno basándose en el modelo de "gota" del núcleo de Bohr y establecieron claramente que se había producido la fisión nuclear del uranio. Rápidamente se reconoció que el bario se encontraba entre los isótopos estables que eran los productos de la descomposición radiactiva de los elementos transuránicos que deben haberse formado inicialmente después del bombardeo de uranio con neutrones. Bohr llevó la noticia de la división del átomo y sus asombrosas posibilidades a los científicos de los Estados Unidos y, en última instancia, dio como resultado el Proyecto Manhattan.

Investigación nuclear posterior
Hahn, Meitner y Strassmann no participaron en la investigación de armas nucleares durante la Segunda Guerra Mundial. Al final de la guerra, Hahn se sorprendió al saber que había ganado el Premio Nobel de Química en 1944 y que se habían desarrollado bombas nucleares a partir de su descubrimiento básico. Más tarde, como director de Max-Planck-Gesellschaft (el sucesor de la posguerra del Kaiser Wilhelm Gesellschaft), se pronunció enérgicamente contra el mal uso de la energía atómica. Meitner, quien muchos pensaron que debería haber recibido el Premio Nobel con Hahn, continuó realizando investigaciones nucleares en Suecia y luego en Inglaterra. Strassmann fomentó el estudio de la química nuclear en Mainz, Alemania.

La carta Einstein-Szilárd (del inglés: Einstein–Szilard letter) fue una carta escrita por Leó Szilárd y firmada por Albert Einstein, enviada al Presidente de los Estados Unidos, Franklin Delano Roosevelt, el 2 de agosto de 1939.