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VAN VLECK, John Hasbrouck
VAN VLECK, John Hasbrouck

Descripción

John Hasbrouck van Vleck [Connecticut, 1899 – Massachusetts, 1980]. Físico y matemático estadounidense. Está considerado como el padre del moderno magnetismo, explicándolo por medio de la mecánica cuántica. Galardonado con el Premio Nobel de Física en 1977, junto a su discípulo Philip W. Anderson y Sir Nevill F. Mott, por sus contribuciones que ilustraron el comportamiento de los electrones en materiales sólidos magnéticos no cristalinos.
Biografía

John Hasbrouck van Vleck nació en Middletown (Connecticut) el 13 de marzo de 1899, hijo único de Edward van Vleck, doctor en Matemáticas por la Universidad de Gotinga (Alemania) y destacado profesor en la Universidad de Wisconsin, y de Hester Laurence Raymond. Sus antepasados pertenecían a la colonia holandesa Nieuw Amsterdam que fundó la ciudad de Jersey en 1660. El abuelo de John fue profesor de Matemáticas y Astronomía en la Universidad Wesleyan en Middletown (Connecticut). La formación académica de la familia fue esencial en su orientación.

Hasbrouck, como le llamaba su familia, vivió a lo largo de su infancia en un ambiente próspero, refinado y cosmopolita por los continuos viajes de sus padres a Europa. Salvo cuando lo hacía en los colegios de las ciudades donde sus padres residían en sus periplos por el extranjero, el joven John estudió en la Escuela Pública de Madison, donde su padre había aceptado un nuevo cargo docente en la Universidad de Wisconsin, y a la que John se incorporaría para cursar sus estudios universitarios.

En 1906 en un viaje a Italia cayó enfermo y para entretenerlo en su lecho le dejaron una guía de horarios de los trenes italianos. Fue capaz de aprendérsela y para ejercitar su memoria se hizo después con las guías, y memorizó los horarios de los ferrocarriles europeos y estadounidenses. Su memoria privilegiada le acompañó como herramienta de gran utilidad a lo largo de su vida.

Desde pequeño afirmó no querer dedicarse profesionalmente a la enseñanza, como habían hecho anteriormente su padre y su abuelo. Decía que "los jóvenes serios preferían la ingeniería en vez de tener que dar clases de Física y Matemáticas en aulas llenas de chicas".

A Edward van Vleck le ofrecieron el último semestre del curso 1919-20 como sabático en la Universidad de Harvard y presionó a su hijo a que concluyera los tres cursos pendientes en Wisconsin para acompañarle en Harvard, graduándose en 1920. Tras pasar un semestre trabajando como postgraduado en Harvard, John cambió de opinión y se decantó por la Física para evitar los cursos de Matemáticas que impartía su padre.

En Harvard, donde sus compañeros le llamaban simplemente 'Van', asistió a las clases impartidas por los profesores Bridgman y Kemble. En 1921 completó su M.A. y gracias a Kemble adquirió la fascinación por la teoría cuántica, de modo que en 1922 decidió redactar, bajo su tutoría, su tesis doctoral para alcanzar el Ph.D. que presentó en ese año en la Universidad de Harvard y que sería publicada en la prestigiosa revista 'Philosophical Magazine'. John van Vleck atacaba uno de los problemas irresolutos por la antigua teoría cuántica: un método capaz de cuantificar razonablemente la energía de enlace de un determinado modelo del átomo de helio.

En 1923 y en uno de sus viajes por Europa con sus padres tuvo la oportunidad de visitar a Niels Bohr en Copenhague e intercambiar planteamientos con Hendrik A. Kramers en Holanda.

A su regreso a los EE.UU., y gracias a un breve resumen que hizo de su tesis doctoral en la American Physical Society, recibió una oferta como asistente de cátedra en la Universidad de Minnesota, donde permaneció durante cinco años. Allí conoció a la estudiante Abigail Pearson, con quien se casó el 10 de junio de 1927. No tuvieron descendencia. Ambos tenían una gran afición por el arte de mediorrelieve en madera. Su colección se componía de más de 2.000 copias del japonés Utagawa Hiroshige.

En 1924 John van Vleck hizo su mayor contribución a la vieja teoría cuántica formulando su principio de correspondencia por absorción. Demostró que en el límite de los números cuánticos altos existiría una correspondencia entre la absorción por los sistemas clásicos periódicos y sus análogos cuánticos.

John van Vleck escribió su primer libro académico bajo el título de 'Quantum Principles and Line Spectra' en 1925.

Dejó la Universidad de Minnesota y, entre 1928 y 1934, enseñó en la Universidad de Wisconsin, donde tuvo como alumno a John Bardeen. En esos años comenzó a interesarse por el magnetismo. Su teoría explica la naturaleza del diamagnetismo y paramagnetismo en cuanto a su comportamiento y mostró por que el diamagnetismo no se ve afectado por los cambios de temperatura, mientras que el paramagnetismo, normalmente, sí. Van Vleck aplicando los principios de mecánica cuántica ofreció la primera teoría satisfactoria sobre el comportamiento del sistema eléctrico y magnético de gases diamagnéticos y paramagnéticos. También demostró la existencia de una forma de paramagnetismo que no es susceptible a los cambios de temperatura, conocida como "el paramagnetismo van Vleck". Durante una larga excedencia en Europa, donde asistió como único estadounidense al Sexto Congreso Solvay sobre Magnetismo en Bruselas, escribió la mayor parte de su libro 'The Theory of Electric and Magnetic Susceptibilities', que aparecería publicado en 1932.

Regresó en 1934 a la Universidad de Harvard en Cambridge (Massachussets), como profesor hasta que, al jubilarse en 1969, pasó a profesor emérito.

Durante la década de los años treinta, abandonó brevemente su trabajo sobre magnetismo para estudiar la naturaleza de los fenómenos dieléctricos y los espectros moleculares adentrándose en la Física nuclear.

En 1936 fue nombrado Doctor honores causa por la Wesleyan University.

En mayo de 1939 pronunció, en francés, una serie de conferencias sobre las últimas teorías del magnetismo en el Institut Henri Poincaré de París, que no se publicaron hasta 1947, concluida la Segunda Guerra Mundial.

Más tarde, reorientó su investigación sobre magnetismo, interesándose concretamente en el descubrimiento del físico holandés Cornelis J. Gorter, quien explicó que los iones paramagnéticos pueden perder su equilibrio cuando son sometidos a un campo magnético oscilante.

En el verano de 1942 John van Vleck se unió al Comité gubernamental de los EE.UU., presidido por J. Robert Opennheimer y del que formaban parte Felix Bloch, Robert Seber y Edward Teller, que estudió la viabilidad de una bomba nuclear, y cuyo resultado dio origen, en junio de 1942, al Proyecto Manhattan. Van Vleck participó en el proyecto en 1942 y 1943. En los últimos años de la guerra fue nombrado director del Grupo Teórico del Laboratorio de Investigación de Radio de Cambridge (Massachusetts) para diseñar, en colaboración con el Laboratorio de Radiación del MIT, las contramedidas del radar. Sus aportaciones fueron importantes en este campo y para la futura radioastronomía.

Tras el armisticio, John van Vleck fue nombrado decano de la Facultad de Física en la Universidad de Harvard entre 1945 a 1949, con la misión de incorporar a los mejores físicos disponibles tras la guerra. Fueron, entre otros, seleccionados por él, dos futuros premios Nobel, Edward Purcell y Julian Schwinger. En 1951 van Vleck fue nombrado profesor de Física y Filosofía Natural y el primer decano de la nueva División de Ingeniería y Física Aplicada. En esta nueva posición eligió como uno de sus primeros colaboradores a otro futuro premio Nobel, Nicolaas Bloembergen.

Como tema principal para sus investigaciones escogió la teoría del magnetismo. Un campo que continuó resultando interesante de la que salieron diferentes ramas, como la resonancia magnética, relajación, dispositivos de microondas... Otro de los temas que desarrolló van Vleck fue el espectro molecular.

De 1951 a 1956 John van Vleck fue miembro del Comité de Inspección del National Bureau of Standards. Y en los años 1952 y 1953 presidente de la American Physical Society.

En 1952 ofreció una explicación del ferromagnetismo combinando dos teorías opuestas. De modo que el modelo de polaridad mínima de van Vleck explicaba que los electrones cambiaban constantemente de un ion a otro.

En los años 1956 y siguiente, van Vleck fue el presidente de la American Academy of Arts and Sciences.

En 1957 van Vleck renunció a su puesto de decano en Harvard y se dedicó a viajar al extranjero. Escribió además 15 libros en los doce años siguientes

De 1958 a 1960 fue vicepresidente de la International Union of Pure and Applied Physics.

En 1960 fue profesor en la cátedra Lorentz de la Universidad de Leiden (Países Bajos) y en los años 1961 y 1962 profesor en la cátedra Eastman y en el Balliol College de la Universidad de Oxford.

En 1963 el Case Institute of Technology instituyó el Michelson Award y van Vleck fue el primer premiado.

En 1965 recibió el Irving Langmuir Award y al año siguiente la National Medal of Science.

En 1967 fue elegido Foreign Member of the Royal Society (ForMemRS).

En 1969 John van Vleck se retiró de la enseñanza.

En 1970 fue nombrado Chevalier de la Legión d'Honneur.

En 1971 le fue concedida la Elliott Cresson Medal.

En 1974 la Real Academia de los Países Bajos le otorgó la Lorentz Medal.

En 1977 recibió, conjuntamente con su discípulo Philip Anderson y Sir Neill F. Mott, el premio Nobel de Física por sus contribuciones relativas al comportamiento de los electrones en materiales sólidos magnéticos no cristalinos.

En torno a 1980 donaron la colección de arte de la que disponían al Museo de Arte de Chazen en Madison.

John Hasbrouck van Vleck falleció el 27 de octubre de 1980 en Cambridge (Massachusetts).

Fue considerado el físico estadounidense más eminente entre J. Willard Gibbs y la generación posterior a la guerra. Se le conoce como el padre del moderno magnetismo, pero su influencia fue mucho más amplia: su papel fue crucial en el establecimiento de los campos modernos de la Física del Estado Sólido, de la Física Química y de la Electrónica Cuántica.

El talento para las Matemáticas de van Vleck era poco corriente, así como su intuición para la Física. Sin embargo, nunca fue arrogante ni distante con los demás. Al contrario, era accesible y generoso. Financió el legado de la cátedra John Hasbrouck van Vleck de Física Pura y Aplicada en la Universidad de Harvard. Y muchas de sus ideas fueron publicadas antes por sus estudiantes sin ni siquiera citarle. Por ejemplo, la teoría del campo cristalino que publicaron Jordahl, Penney y Schlapp.

Otras características de van Vleck, ajenas a la investigación, eran su ironía, la afición al arte, que compartía con sus padres coleccionando millares de impresiones japonesas, y en su juventud su afición por la música (tocaba la flauta en la banda universitaria) y el fútbol americano como espectador.

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