Yevgeny Konstantinovich Zavoisky ( en ruso : Евгений Константинович Завойский ; 28 de septiembre de 1907 - 9 de octubre de 1976) fue un físico soviético conocido por el descubrimiento de la resonancia paramagnética electrónica en 1944. [1] [2] Probablemente observó la resonancia magnética nuclear en 1941, mucho antes que Felix Bloch y Edward Mills Purcell , pero descartó los resultados por no ser reproducibles. [3] [4] A Zavoisky también se le atribuye el diseño de la cámara de luminiscencia para la detección de procesos nucleares en 1952 y el descubrimiento de la resonancia magnetoacústica en plasma en 1958.
Yevgeny Zavoisky nació en 1907 en Mohyliv-Podilskyi , una ciudad en el sur del Imperio ruso (ahora en el óblast de Vinnytsia , Ucrania ). Su padre Konstantin Ivanovich era médico militar y su madre Elizaveta Nikolaevna se formó como maestra. En 1910, la familia Zavoisky se mudó a Kazán , una importante ciudad universitaria rusa, en aras de una mejor educación y el bienestar de sus cinco hijos. Allí, Konstantin Ivanovich obtuvo un trabajo respetable y un gran apartamento, que equipó con equipos y libros para experimentos caseros con sus hijos. Yevgeny, en particular, estaba interesado en el electromagnetismo. [5] [6]
La Revolución de Octubre de 1917 trajo consigo tiempos difíciles. Konstantin Ivanovich murió en 1919 de agotamiento, y la familia se mudó a un pequeño pueblo rural para sobrevivir al período de hambruna. Regresaron a Kazán en 1925. En 1926, Yevgeny ingresó en la facultad de física de la Universidad de Kazán . En ese momento, ya era un ingeniero aficionado experimentado que había ensamblado sus propios receptores de radio y tenía numerosas ideas de nuevos inventos y mediciones. [5] Zavoisky se estableció como un estudiante e investigador talentoso. Fue enviado a San Petersburgo para continuar sus estudios y después de regresar a Kazán trabajó en el laboratorio de oscilaciones de la Universidad de Kazán. Después de defender su doctorado en 1933, se convirtió en el jefe del laboratorio. [6] Sus direcciones de investigación incluyeron la generación de ondas ultracortas; el estudio de sus efectos físicos y químicos sobre la materia, incluido el efecto sobre la germinación de semillas; y la investigación del efecto superregenerativo . El tema de la germinación de semillas fue un reflejo de ese período difícil en el que los científicos debían tratar de ayudar a la economía rusa, que se estaba recuperando de los años de guerras. [7]
Zavoisky comenzó a estudiar sistemáticamente la interacción de las ondas electromagnéticas con la materia en 1933. Formó un grupo de experimentadores y teóricos talentosos de diversos orígenes, entre los que se encontraban Boris Kozyrev, AV Nesmelov y, más tarde, Semen Altshuler . También visitó varios laboratorios en las principales ciudades rusas y descubrió que las técnicas experimentales en este campo de investigación no estaban desarrolladas. Estaba particularmente insatisfecho con la baja sensibilidad de detección y dedicó mucho esfuerzo a mejorarla utilizando mejores detectores y circuitos electrónicos. [8]
Zavoisky estaba muy interesado en los resultados pioneros obtenidos por Isidor Isaac Rabi en 1938 sobre la interacción de haces moleculares con ondas electromagnéticas en un campo magnético estático, es decir, la resonancia magnética nuclear (RMN). [9] Ocho años después, en 1946, Felix Bloch y Edward Mills Purcell refinaron la técnica para su uso en líquidos y sólidos, por lo que compartieron el Premio Nobel de Física en 1952. [10] Zavoisky también intentó detectar RMN en sólidos y líquidos alrededor de 1940-1941. Tenía un sistema de detección lo suficientemente sensible y logró obtener las señales de resonancia. Sin embargo, es probable que no se cumpliera el estricto requisito de homogeneidad espacial del campo magnético. [3] Las señales eran inestables y poco reproducibles, por lo que se descartaron. El trabajo se interrumpió por la Segunda Guerra Mundial y no se reanudó. [6] [11]
En cambio, a partir de 1943, Zavoisky se centró en la resonancia paramagnética electrónica (EPR), que es mucho menos exigente para la homogeneidad del campo magnético. Por otro lado, requiere una electrónica de detección mucho más sensible, pero Zavoisky estaba bien preparado en esta área. En particular, había reemplazado la detección calorimétrica (térmica) de CJ Gorter por una técnica electrónica mucho más sensible de corriente de rejilla . Una mejora adicional fue la adición de un pequeño campo magnético de CA al campo magnético estático principal. Esto aumentó drásticamente la sensibilidad de detección y permitió una fácil amplificación de la señal de resonancia y su salida directa a un osciloscopio . En 1944, se detectaron señales EPR en varias sales, incluido el cloruro de cobre hidratado (CuCl 2 ·2H 2 O), el sulfato de cobre y el sulfato de manganeso . [6] [12] Los resultados fueron revolucionarios y al principio no fueron aceptados ni siquiera por los científicos soviéticos (incluido Pyotr Kapitsa ). Las dudas se disiparon cuando Zavoisky visitó Moscú, montó un espectrómetro EPR desde cero y reprodujo allí sus resultados. [3] En 1945, Zavoisky defendió su habilitación sobre el fenómeno de la resonancia paramagnética electrónica. [4] [13] [14]
Zavoisky era un profesor popular que se centraba más en las demostraciones que en las teorías. Él mismo demostró varios fenómenos criogénicos, como el endurecimiento y la fragmentación de la materia al congelarse. Un experimento casi provocó su arresto por parte de la policía interna. Zavoisky demostró la interferencia de la luz polarizada en un cristal biaxial que dio como resultado una imagen similar a una esvástica rodeada por un círculo proyectada en la pantalla frente a una gran audiencia. Los cristales de demostración fueron confiscados pronto y analizados por una comisión especial, que buscaba una relación entre el experimento y la Alemania nazi, y solo una serie de cartas de científicos resolvieron el asunto. [15]
En 1947, por invitación de Ígor Kurchátov , Zavoisky se trasladó de Kazán a Moscú para trabajar en el instituto de la Academia de Ciencias de la Unión Soviética , que más tarde se convertiría en el Instituto de Energía Atómica (IAE). Luego fue trasladado al lugar clasificado Arzamas-16 y participó en el proyecto soviético de la bomba atómica . A su regreso al IAE, trabajó en detectores de procesos ultrarrápidos y en 1952 desarrolló una novedosa cámara de luminiscencia para la detección de procesos nucleares. [13] A partir de 1958, estudió los fenómenos relacionados con el plasma y la fusión nuclear y descubrió la resonancia magnetoacústica en el plasma ese mismo año. [6] [14]
Una grave enfermedad lo alejó de la ciencia en 1972. [13] Zavoisky murió en 1976 en Moscú. [6]
Zavoisky fue galardonado con el Premio Stalin (1949), el Premio Lenin (1957) y el Héroe del Trabajo Socialista (1969), así como con dos Órdenes de Lenin . El 23 de octubre de 1953, se convirtió en Miembro Asociado de la Academia de Ciencias de la Unión Soviética y el 26 de junio de 1964 fue elegido Académico . [3] [16] [17]
En 1977, un año después de su muerte, su descubrimiento de la EPR fue reconocido por la sociedad internacional de EPR, que también estableció el "Premio Zavoisky". [11] En 1984, el Instituto de Física de Kazán recibió el nombre de Zavoisky. [6] [18]
Zavoisky recibió 35 nominaciones al Premio Nobel entre 1958 y 1970, de las cuales 33 fueron en Física y 2 en Química. [19]