Biografias

Svante Arrhenius

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Svante August Arrhenius (19 de febrero de 1859 – 2 de octubre de 1927) fue un científico sueco. Arrhenius fue uno de los fundadores de la ciencia de la química física. Recibió el Premio Nobel de Química en 1903, convirtiéndose en el primer Nobel sueco. En 1905 fue nombrado director del Instituto Nobel, donde permaneció hasta su muerte.

Svante Arrhenius. Fisicoquímico sueco
Svante Arrhenius. Fisicoquímico sueco

Primeros años de vida

Arrhenius nació en la ciudad de Uppsala, Suecia, el 19 de febrero de 1859. Fue el segundo hijo de Carolina Christina (Tunberg) y Svante Gustaf Arrhenius. Su padre era un agrimensor y administrador de la finca de la Universidad de Uppsala en la región de Uppland y el castillo de Wik. Svante August Arrhenius también era sobrino de Johan Arrhenius, un destacado botánico sueco.


Sus antepasados tenían orígenes campesinos. Su padre, después de recibir educación, obtuvo un título en 1834 y se casó en 1855. La familia se mudó a Uppsala un año después del nacimiento de Svante, donde el padre se convirtió en miembro del consejo de inspectores de la Universidad de Uppsala.

Desde una edad temprana, Svante August Arrhenius mostró habilidades notables en matemáticas y ciencias. A los tres años, ya había aprendido a leer y, durante su tiempo en la escuela de la catedral de Uppsala, demostró un excepcional talento en biología, física y matemáticas.

Educación

A los ocho años, Svante August Arrhenius comenzó sus estudios en la escuela de la catedral de Uppsala, ingresando directamente al quinto grado debido a su avanzado nivel de conocimiento. En 1876, se graduó de la escuela de la catedral con honores y se destacó especialmente en física y matemáticas. Ese mismo año, ingresó a la Universidad de Uppsala, donde se especializó en física y química. En 1878, obtuvo una licenciatura en ciencias naturales. Continuó sus estudios en la misma universidad, centrándose en la física durante los siguientes tres años.

En 1881, Svante August Arrhenius se trasladó a Estocolmo debido a desacuerdos con su facultad en Uppsala y continuó sus estudios en el Instituto Físico de la Real Academia Sueca de Ciencias junto con sus amigos Klaas Moibius y Lukas Hjelm. Fue en Estocolmo donde Arrhenius hizo su contribución más destacada a la ciencia: formuló la teoría de la disociación electrolítica, por la cual se le concedió el Premio Nobel de Química en 1903.

Carrera científica de Arrhenius

A pesar de que en Suecia la teoría de Arrhenius fue recibida con poco entusiasmo, muchos científicos europeos (como Rudolf Clausius y Jacobus van ‘t Hoff) se interesaron en ella, especialmente el famoso químico alemán Wilhelm Ostwald, quien incluso visitó a Arrhenius en Uppsala y le ofreció un puesto como profesor en la Universidad de Riga.

Aunque Arrhenius rechazó la oferta de Ostwald (en ese momento, su padre estaba muy enfermo y falleció en 1885), el apoyo de Ostwald le ayudó a obtener un cargo no remunerado como docente en la Universidad de Uppsala. La teoría de Arrhenius contribuyó a que Ostwald desarrollara la Ley de Dilución, que lleva su nombre.

En 1884, Arrhenius, basándose en su teoría, propuso definiciones para ácidos y bases: consideró a un ácido como una sustancia que forma iones de hidrógeno en una solución, y a una base como una sustancia que produce iones hidroxilo en una solución.

Arrhenius recibió una beca de la Real Academia de Ciencias de Suecia en 1886, lo que le permitió realizar una gira científica por Europa. En 1886, colaboró con Ostwald en la Universidad Técnica de Riga, trabajó con Friedrich Kohlrausch entre 1886 y 1887 en Würzburg (donde conoció a Walther Nernst), y en la Universidad de Graz con Ludwig Boltzmann. En 1888, colaboró en la Universidad de Ámsterdam con Jacobus van ‘t Hoff.

Teoría de disociación electrolítica

En 1887, Arrhenius formuló definitivamente su teoría de la disociación electrolítica. Ese mismo año, explicó la desviación de las leyes de van ‘t Hoff y la Ley de Raoult en soluciones (mostrando el significado físico del coeficiente correctivo i). Creó la doctrina de la isohidricidad y desarrolló la teoría de la hidrólisis de sales. Estableció la naturaleza exotérmica de la mayoría de los procesos de disociación de electrolitos y la dependencia de la velocidad y la integridad de estos procesos de la temperatura.

En su investigación de la cinética química, Arrhenius hizo importantes descubrimientos, como la explicación en 1889 de la dependencia de la temperatura de la velocidad de reacción, proponiendo la idea de moléculas activas con energía excedente capaces de participar en interacciones químicas, cuyo número crece exponencialmente con la temperatura. Introdujo el concepto de energía de activación, E_A, y derivó la ecuación de la constante de velocidad de una reacción en función del factor de frecuencia de colisión de moléculas A, la temperatura y E_A, que se convirtió en una piedra angular de la cinética química (ecuación de Arrhenius).

Svante Arrhenius (derecha) en su laboratorio
Svante Arrhenius (derecha) en su laboratorio

Aportes en física

Arrhenius realizó investigaciones en una amplia variedad de campos de la física. Publicó un artículo sobre las bolas de fuego en 1883, estudió el impacto de la radiación solar en la atmósfera, buscó explicaciones para fenómenos climáticos como las glaciaciones y aplicó teorías fisicoquímicas al estudio de la actividad volcánica. Arrhenius fue el primero en plantear la hipótesis de que la acumulación de dióxido de carbono en la atmósfera contribuye al aumento de la temperatura media, formulando así la hipótesis del efecto invernadero.

En 1901, junto con varios colegas, confirmó la hipótesis de James Clerk Maxwell de que la radiación cósmica ejerce presión sobre las partículas. Continuó investigando este fenómeno y, utilizando esta idea, intentó explicar la naturaleza de los cometas, las auroras polares, la corona solar y la luz zodiacal. También propuso que, en el espacio exterior, debido a la presión de la luz, podrían transportarse esporas y otras semillas vivas, lo que llevó a la hipótesis de la panspermia. Arrhenius dedicó una serie de trabajos a la astrofísica evolutiva y especuló que el Sistema Solar surgió de una colisión interestelar.

También propuso que la fuente principal de energía del Sol es la liberada durante reacciones nucleares termonucleares en las que el hidrógeno se convierte en helio. En 1902, Arrhenius comenzó a investigar en el campo de la inmunología química, estudiando reacciones químicas en organismos vivos y demostrando que no hay una diferencia fundamental entre las reacciones químicas in vitro e in vivo. En particular, investigó la interacción entre toxinas y antitoxinas, demostrando que es similar a la interacción entre un ácido y una base débiles (por ejemplo, ácido bórico y amoníaco). También reflexionó sobre los lenguajes artificiales, proponiendo su propia modificación del idioma inglés.

Premio Nobel

Arrhenius regresó a Estocolmo en 1891, donde comenzó a dar conferencias de física en el Real Instituto de Tecnología. En 1895, después de superar una considerable resistencia, obtuvo un cargo de profesor en el instituto, y en 1896 (según otras fuentes, en 1897) asumió el cargo de rector de esa institución educativa, permaneciendo en ese puesto hasta 1902. Alrededor del año 1900, Arrhenius se dedicó a la creación de los Institutos Nobel y los Premios Nobel. En 1901, superando también una fuerte oposición, se convirtió en miembro de la Academia Sueca de Ciencias.

Durante el resto de su vida, fue miembro del Comité Nobel de Física y efectivamente miembro del Comité Nobel de Química. Utilizó su posición para otorgar los Premios Nobel a sus amigos, como Jacobus van ‘t Hoff, Wilhelm Ostwald y Theodore Richards, y para tratar de evitar que sus enemigos, como Paul Ehrlich, Walther Nernst y Dmitri Mendeleev, recibieran Premios Nobel.

En 1903, Arrhenius se convirtió en el primer científico sueco en recibir el Premio Nobel de Química «en reconocimiento al especial valor de su teoría de la disociación electrolítica en el desarrollo de la química». En 1905, se retiró de su cargo, dejando la Universidad de Estocolmo, y luego fue nombrado director del Instituto Nobel de Físico-Química en Estocolmo, donde permaneció hasta el final de su vida.

Otros aportes de Arrhenius

En sus últimos años, después de que sus teorías sobre la disociación fueran ampliamente aceptadas, Arrhenius cambió su enfoque hacia otros campos científicos. A principios del siglo XX, publicó una serie de trabajos sobre cosmogonía, tratando de demostrar que el segundo principio de la termodinámica no implicaba la «muerte térmica del universo» ni la creación del mundo.

En 1904, Svante Arrhenius dio una serie de conferencias en la Universidad de California dedicadas a la aplicación de los métodos de la química física a la investigación en teoría de toxinas y antitoxinas. Este curso se publicó en 1907 bajo el título «Inmunoquímica».

Fue miembro de la junta directiva de la Sociedad Sueca de Higiene Racial, que se fundó en 1909 y que en ese momento respaldaba la teoría de Mendel. Alrededor de 1910, trabajó en temas relacionados con la anticoncepción. Sin embargo, la información sobre la anticoncepción y la venta de anticonceptivos en Suecia permanecieron prohibidas hasta 1938.

En los últimos años de su vida, Arrhenius escribió varios libros de texto y libros de divulgación científica, instando a la necesidad de continuar la investigación en las áreas que él había explorado. En septiembre de 1927, el científico sufrió un ataque agudo de gastroenteritis y murió el 2 de octubre de 1927 en Estocolmo. Fue enterrado en Upsala.

Vida personal de Arrhenius

Svante Arrhenius tuvo una vida personal interesante. En 1894, se casó con su antigua estudiante, Sofie Rudbeck. Tuvieron un hijo, pero su matrimonio terminó en divorcio dos años después. En 1905, se casó por segunda vez, esta vez con Maria Johansson, con quien tuvo un hijo y dos hijas. Sus hijos varones se llamaron Olof y Sven.

Arrhenius era conocido por su personalidad alegre y amigable, y era considerado como un verdadero «hijo del campo sueco». Siempre fue el alma de la compañía, se llevaba bien con sus colegas y conocidos. Según Gordon Stein, era ateo.

Su legado científico continuó a través de sus nietos y bisnietos, muchos de los cuales también hicieron importantes contribuciones en campos relacionados con la ciencia. Su nieta, Agnes Wold, se convirtió en una destacada bacterióloga, mientras que su nieto, Svante Wold, se destacó en el campo de la química. Otro de sus nietos, Gustaf Arrhenius, se convirtió en un biogeoquímico marino.

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