Biografía
Johannes Robert Rydberg era conocido como Janne Rydberg. Su padre, Sven R Rydberg, era un comerciante que también poseía varios barcos, mientras que su madre era Maria Beata Andersson. Sin embargo, Sven Rydberg murió cuando su hijo Janne tenía sólo cuatro años y la familia quedó en una situación económica muy difícil. Janne fue a la escuela en Halmstad, que está en el suroeste de Suecia, en la orilla oriental del Kattegat, en la desembocadura del río Nissan. En el Gimnasio, estudió una amplia gama de asignaturas, geografía, historia, idiomas, matemáticas, historia natural, filosofía, física y religión. En 1873 completó sus estudios secundarios en el Gymnasium de Halmstad y, en otoño de ese mismo año, ingresó en la Universidad de Lund. La Universidad de Lund, situada en la ciudad de Lund, en el sur de Suecia, al noreste de Malmo, es la segunda universidad más antigua de Suecia, fundada en 1666. Rydberg había sacado muy buenas notas en todas las asignaturas del colegio, pero su favorita había sido las matemáticas, por lo que éste fue el tema principal de sus estudios universitarios.
Rydberg se licenció en 1875 en la Universidad de Lund. Continuó sus estudios de matemáticas y escribió una disertación principal sobre secciones cónicas para su doctorado en matemáticas con una segunda tesis sobre integrales algebraicas de funciones algebraicas. Se le concedió el doctorado en 1879. Mientras estudiaba matemáticas, Rydberg también enseñaba física en el Instituto de Física de Lund, donde había sido nombrado asistente en 1876. Tras la obtención del doctorado, en 1880 fue nombrado profesor adjunto de matemáticas en la Universidad de Lund, pero sus intereses de investigación se orientaron hacia la física matemática y no hacia las matemáticas puras. Durante sus dos años como profesor de matemáticas, trabajó en problemas relacionados con la electricidad. En 1882 Rydberg dejó de ser profesor de matemáticas para convertirse en profesor de física en la Universidad de Lund. Ese mismo año se aprobó la solicitud de la Universidad de Lund de construir un nuevo edificio de física para albergar el Instituto de Física. Este nuevo Instituto se convertiría en el lugar de trabajo de Rydberg durante el resto de su carrera. En 1886 se casó con Lydia Eleonora Mathilda Carlsson, hija de un funcionario médico de la diputación provincial; tuvieron dos hijas y un hijo, Helge, que se convirtió en biólogo. En 1897 asumió las funciones de profesor de física, pero sólo de forma temporal y siguió siendo profesor adjunto. Con un salario extremadamente pobre, Rydberg se vio obligado a aceptar un puesto de contable en una caja de ahorros local para poder complementar sus ingresos lo suficiente como para permitirle mantener a su familia. En 1897 Rydberg solicitó la cátedra de física de la Universidad de Lund, que quedó vacante al jubilarse Karl Albert Viktor Holmgren (1824-1905). Seis personas solicitaron la cátedra, pero el proceso se prolongó durante varios años y el procedimiento de nombramiento llegó a ser casi una farsa.
Examinamos los detalles de esto, y en particular la evaluación de Rydberg por parte del árbitro, en otro artículo. Véase ESTE ENLACE
El resultado fue que Albert Victor Bäcklund, que era un candidato que los árbitros habían considerado que no merecía ser clasificado para el puesto, fue nombrado. Tras su nombramiento, Bäcklund intentó que Rydberg fuera promovido a profesor. No está claro si Bäcklund intentaba enmendar el error del nombramiento de catedrático o si quería un nombramiento de catedrático adicional para tener una carga docente más ligera. En marzo de 1901 Rydberg fue nombrado profesor extraordinario, pero no se convirtió en catedrático de pleno derecho hasta enero de 1909. Desde entonces y hasta su jubilación ocupó la cátedra de física de Lund.
El trabajo más importante de Rydberg es el de la espectroscopia, en el que encontró una expresión relativamente sencilla que relaciona las distintas líneas de los espectros de los elementos. Citamos la necrológica (ver también ):-
A pesar de las imperfectas tablas espectroscópicas de las que disponía entonces, Rydberg descubrió la mayoría de las propiedades importantes de los espectros en serie, incluyendo la relación entre las series correspondientes en los espectros de los elementos relacionados, y prefiguró los descubrimientos que se hicieron más tarde, cuando el trabajo experimental ha avanzado lo suficiente. Algunas de las características señaladas por Rydberg fueron observadas más o menos al mismo tiempo por Kayser y Runge, pero su trabajo tuvo el mérito especial de conectar diferentes series en el espectro del mismo elemento en un sistema, que podía ser representado por un conjunto de fórmulas simples que tenían pocas constantes ajustables. Insistió especialmente en que la constante del hidrógeno, que ahora se denomina generalmente «constante de Rydberg», debía aparecer en todas las series y, aparte de ligeras variaciones de un elemento a otro sugeridas por el trabajo teórico de Bohr, casi todos los intentos posteriores de mejorar las series de representación han implicado esta suposición, y han tenido como base la fórmula de Rydberg.
Sabemos que había encontrado sus resultados en septiembre de 1887, ya que en ese momento escribió a la Real Academia Sueca de las Ciencias solicitando apoyo financiero y adjuntó a su solicitud un apéndice con la lista de los resultados que posteriormente anunció públicamente. Su primer anuncio público de sus resultados fue en On the Structure of the Line Spectra of Chemical Elements. Preliminary Notice Communicated by the Author que fue publicado en 1890. En esta nota preliminar, afirmaba que sus investigaciones se habían centrado únicamente en los elementos de los grupos I, II y III de la tabla periódica. Sin embargo, estaba seguro de que las leyes que había encontrado se aplicaban a todos los elementos. El 13 de noviembre de 1889 presentó a la Real Academia Sueca de Ciencias su trabajo principal Recherches sur la constitution des spectres d’émission des élements chimiques Ⓣ. También fue publicado por la Academia en 1890. A continuación veremos algunos de los comentarios de Rydberg en estos trabajos.
Se había visto abocado al estudio de las líneas espectrales de los elementos debido a los trabajos de Dmitri Ivanovich Mendeleyev (1834-1907), que había elaborado su tabla periódica de los elementos en 1871. El trabajo de Mendeleyev fue, al principio, recibido con poco entusiasmo, pero esto cambió con los años. Rydberg escribe en Recherches:-
Con el descubrimiento por Mendeleyev de la tabla periódica de los elementos, ha surgido un nuevo punto de partida de gran importancia para todo el trabajo que estudio aquí. Sin embargo, se ha utilizado muy poco. En «Om de kemiska» he llegado a la conclusión de que la periodicidad de un gran número de coeficientes físicos debe depender del hecho de que la fuerza que actúa entre dos átomos del mismo, o de diferentes elementos, es una función periódica del peso atómico.
Afirma que, salvo la fórmula de Balmer para el espectro del átomo de hidrógeno, el:-
… el problema de la constitución de los espectros luminosos está todavía sin resolver y la mayoría de las tentativas que se han hecho para comparar y calcular los espectros de los elementos se han hecho de tal modo que arrojan el descrédito sobre todos los trabajos de este género y exageran las dificultades que sus autores han dejado correr tan libremente su imaginación en la formación de sus hipótesis.
Da una fórmula basada en varias constantes y señala que:-
… las longitudes y números de onda de las líneas correspondientes, así como los valores de las tres constantes de las series correspondientes de los distintos elementos, son funciones periódicas del peso atómico. Por lo tanto, si se conocen los espectros de dos elementos de la tabla periódica, se puede calcular el espectro del elemento que se encuentra entre ellos mediante interpolación.
Continuó estudiando el problema de las líneas espectrales y en su trabajo Lines in the Hydrogen Spectrum (1897) escribe:-
Como ya he señalado en mi exposición general de la constitución de los espectros de líneas, y he tratado después de confirmar aún más, no puede haber duda de que estas series son realmente partes de un solo grupo de líneas con dos parámetros integrales variables, cuya fórmula general puede escribirse aproximadamente.
Esperaba determinar la estructura del átomo pero, aunque su trabajo proporcionó la base para la teoría de la estructura, él mismo no alcanzó su objetivo. Sólo después de que Ernest Rutherford propusiera su modelo del átomo, y de que Niels Bohr y Max Planck añadieran un enfoque de teoría cuántica a la teoría de la estructura atómica, se sentaron las bases para dar una explicación teórica correcta de los datos espectrales.
Hemos visto anteriormente que Rydberg no se convirtió en profesor titular hasta 1909. Tenía 54 años, pero lamentablemente su salud pronto empezó a deteriorarse. En 1911 sufrió un derrame cerebral y, aunque se recuperó lo suficiente como para volver a trabajar, empezó a sufrir problemas de corazón y de circulación. Su salud siguió deteriorándose y en 1914 enfermó gravemente. Aunque siguió ocupando la cátedra, se dio de baja por enfermedad en 1914 y se ausentó de la universidad a partir de entonces. Manne Siegbahn (1886-1978), que había sido alumno de Rydberg de 1906 a 1911, y luego asistente de Rydberg de 1911 a 1914, asumió sus funciones docentes en 1914. Las desempeñó hasta que Rydberg cumplió los 65 años en 1919. Cabe destacar que Siegbahn escribió la biografía de Rydberg. Rydberg renunció a su cargo en 1915 y en 1916 fue hospitalizado. Pasó tres años en el hospital antes de morir de una hemorragia cerebral. Siegbahn se convirtió en profesor en 1915, cuando Rydberg se retiró, pero no fue hasta principios de 1920 que fue nombrado para la cátedra de física de Rydberg.
Los autores de escriben sobre el carácter de Rydberg:-
Rydberg era considerado por muchos de sus contemporáneos como una persona complicada y su tristeza era evidente, pero su modestia y amabilidad de corazón también eran apreciadas.
El autor de escribe sobre:-
… su tranquilo sentido del humor sobre todo cuando se trataba de aquellos que aparentemente no sabían apreciarlo. Durante años, presidente de la ‘Fysiska föreningen’ de Lund, Rydberg siempre se interesó por las conversaciones con los más jóvenes de la sociedad y de la institución, y con los estudiantes de posgrado que se acercaban a su meta.
Ya hemos visto que, a pesar de su trabajo pionero, Rydberg luchó por conseguir un nombramiento de profesor. Tampoco recibió el premio Nobel de Física, a pesar de haber sido nominado para el premio de 1917 (no se concedió ese año) y de nuevo para el de 1920 (su muerte en diciembre de 1919 hizo que no fuera elegible). Más sorprendente aún es que no consiguiera ser elegido miembro de la Real Academia Sueca de Ciencias. Sin embargo, poco antes de su muerte, el 29 de junio de 1919, fue elegido miembro de la Royal Society de Londres. Ciertamente, ha alcanzado más fama después de su muerte que en vida. En julio de 1954 se celebró una conferencia en la Universidad de Lund para conmemorar el centenario de su nacimiento. A ella asistieron los principales físicos de la época y se publicaron las actas (véase ). Dos de los científicos que asistieron fueron Niels Bohr, que contribuyó con el artículo , y Wolfgang Pauli, que contribuyó con el artículo . El cráter Rydberg en la Luna y el asteroide 10506 Rydberg han sido bautizados en su honor.