Hantaro Nagaoka (長岡 半太郎, Nagaoka Hantarō , 19 de agosto de 1865 - 11 de diciembre de 1950) fue un físico japonés y pionero de la física japonesa durante el período Meiji .
Nagaoka nació en Nagasaki, Japón, el 19 de agosto de 1865 y estudió en la Universidad de Tokio . [1] : 633 Después de graduarse con un título en física en 1887, Nagaoka trabajó con un físico escocés visitante, Cargill Gilston Knott , en los primeros problemas del magnetismo, a saber, la magnetostricción en níquel líquido. En 1893, Nagaoka viajó a Europa, donde continuó su educación en las universidades de Berlín, Múnich y Viena, incluidos cursos sobre los anillos de Saturno y un curso con Ludwig Boltzmann sobre su teoría cinética de los gases, dos influencias que se reflejarían en el trabajo posterior de Nagaoka. Nagaoka también asistió, en 1900, al Primer Congreso Internacional de Físicos en París, donde escuchó la conferencia de Marie Curie sobre radiactividad, un evento que despertó el interés de Nagaoka en la física atómica. Nagaoka regresó a Japón en 1901 y se desempeñó como profesor de física en la Universidad de Tokio hasta 1925. [1] Después de su retiro de la Universidad de Tokio, Nagaoka fue nombrado científico jefe en RIKEN , y también se desempeñó como el primer presidente de la Universidad de Osaka , de 1931 a 1934.
Su nieta fue la pianista Nagaoka Nobuko . [2]
En 1900, los físicos habían comenzado a considerar nuevos modelos para la estructura del átomo. El reciente descubrimiento por parte de JJ Thomson del electrón con carga negativa implicaba que un átomo neutro también debía contener una carga positiva opuesta. En 1904, Thomson sugirió que el átomo era una esfera de electrificación positiva uniforme, con electrones dispersos a través de ella como ciruelas en un pudín, lo que dio origen al término modelo del pudín de ciruelas .
Nagaoka rechazó el modelo de Thomson con el argumento de que las cargas opuestas son impenetrables. En 1904, Nagaoka propuso un modelo planetario alternativo del átomo en el que un centro cargado positivamente está rodeado por una serie de electrones que giran, a la manera de Saturno y sus anillos. [3]
El modelo de Nagaoka presenta:
Para que su modelo fuera estable, Nagaoka demostró que la carga central tenía que ser 10.000 veces la carga del electrón. [4] : 38
Basándose en su modelo, Nagaoka sugirió que la desintegración beta radiactiva era resultado de la inestabilidad en las órbitas de los electrones. Sin embargo, esta explicación no tenía en cuenta aspectos importantes de la radiactividad, como su naturaleza aleatoria y la alta energía de la emisión de partículas alfa. [5] : 343 También sugirió que el modelo explicaría los espectros atómicos y las propiedades químicas. [4] : 38
Ernest Rutherford menciona el modelo de Nagaoka en su artículo de 1911 en el que propone el núcleo atómico . [6] Sin embargo, el trabajo de Nagaoka probablemente no influyó en la propuesta de Rutherford. [7]
El modelo de Nagaoka fue ampliamente discutido por científicos destacados de la época, pero un estudio detallado de George Schott mostró que el modelo no podía predecir correctamente los espectros atómicos. [4] : 38
El propio Nagaoka abandonó su modelo propuesto en 1908. Rutherford y Niels Bohr presentarían el modelo de Bohr más viable en 1913.
Nagaoka más tarde realizó investigaciones en espectroscopia y otros campos. En 1909, publicó un artículo sobre la inductancia de los solenoides . [8] En 1924, logró la primera síntesis exitosa de oro , producido a partir de mercurio mediante bombardeo de neutrones. [9] En 1929, Nagaoka se convirtió en la primera persona en describir las comunicaciones mediante estallidos de meteoritos . [10]
Nagoka también realizó investigaciones tempranas sobre terremotos, desde la década de 1900 hasta la de 1920, basándose en trabajos publicados en Europa: "Uno utilizó el principio de estudios de elasticidad en el contexto de la corriente que triunfó en Francia en la primera mitad del siglo XIX. El otro definió funciones potenciales y explicó fenómenos a partir de ecuaciones continuas de la naturaleza de las ondas en el contexto de nuevas corrientes que surgieron en Gran Bretaña o Alemania a partir de mediados del siglo XIX en adelante". [11]