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Miguel Antonio Catalán Sañudo

 

Nacido en Zaragoza el año 1894, Miguel Antonio Catalán Sañudo es un ilustre químico, con reconocimiento internacional, especializado en espectroscopia. Licenciado en Zaragoza con premio Extraordinario y doctorado en Madrid el año 1917, en los Laboratorios de Investigaciones Físicas de la Junta para Ampliación de Estudios, presidida por Santiago Ramón y Cajal. Antes, en 1916, publica el que es su primer trabajo científico, titulado Contribución al estudio del espectro del magnesio, que dirige el catedrático Ángel del Campo, a la sazón quien introdujo la técnica de espectrografía en España.

    Continuó publicando los siguientes cuatro años trabajos relativos a los problemas de interpretación de estructura de espectros y asignación de líneas a series espectrales, y a la determinación de líneas últimas; en 1920, y en colaboración con Ángel del Campo, publicó Tabla de Interpolación de Rydberg y cálculo de series espectrales, su paso definitivo a la espectroscopia.

    Y junto a la actividad científica pura actúa, con la misma dedicación y manifiesta capacidad, en la faceta docente, simultaneándolas, lo que será una constante durante toda su vida.

 

Miguel Antonio Catalán Sañudo

Miguel Antonio Catalán Sañudo

Imagen de http://miguelcatalan.blogspot.com.es

 

Los multipletes

En 1920, Miguel Catalán establece su residencia en Londres pensionado por la Junta para Ampliación de Estudios, con objeto de incorporarse al equipo investigador de Alfred Fowler, profesor de astrofísica del Royal College of Science, para avanzar en el conocimiento de la espectroscopia atómica.

    Los estudios de Miguel Catalán sobre las líneas últimas en el manganeso, posteriormente desarrollados en el laboratorio de Fowler, habían descubierto en el espectro del manganeso un sistema de cuatro tripletes, análogos a los de los espectros de los alcalinotérreos, y de un sistema de tres series de tripletes que correspondían al sistema singlete de los alcalinotérreos, y, además, un sistema de tripletes en paralelo. La revelación científica desbordaba las ideas previamente aceptadas sobre los espectros atómicos, lo que supuso un hallazgo que abría caminos hasta entonces insospechados; Miguel Catalán bautizó como multiplete la descripción de su descubrimiento que facilitaba la comprensión de los estados energéticos de los electrones atómicos: el espectro óptico de átomos complejos contiene grupos de líneas con regularidades características entre ellas.

    El descubrimiento fue rápidamente divulgado a través de publicaciones en revistas científicas. Así, la prestigiosa revista Nature en su número de 28 de julio de 1921, publica un artículo redactado por el científico indio Megnad Saha en el que da cuenta del descubrimiento; y, al cabo, investigadores de la talla de Fowler, Russell, Sommerfeld y Niels Böhr, mencionan profusamente la actividad y logros de Miguel Catalán Sañudo. El multiplete se configura clave para descifrar los espectros de los elementos centrales de la tabla periódica.

   Al regresar a España, cotejó su hallazgo en el manganeso con estudios equivalentes en el cromo, selenio y molibdeno principalmente, demostrando que lo observado en el manganeso no era exclusivo de este elemento.

    En esta época nacional destaca su colaboración con Blas Cabrera Felipe y Enrique Moles Ormella, entre otros científicos españoles, en el proyecto y realización del Instituto Nacional de Física y Química, conseguido el año 1932; y la obtención de la cátedra de estructura atómico-molecular y espectroscopia en la Facultad de Ciencias de Madrid.

 

 

Descubrimientos

Varios y de gran trascendencia científica son los descubrimientos, por ende aportaciones de suma importancia, de Miguel Catalán:

Las regularidades características en el espectro del elemento químico manganeso.

Definición de la ley reiterativa de comportamiento del espectro.

Definición de un nuevo patrón de referencia para el manganeso.

Descubrimiento del método científico denominado de los multipletes, que supone el disponer de una herramienta para el análisis espectroquímico.

Identifica la correlación entre el espectro de cada elemento y las variaciones de energía de sus electrones, aspecto que posibilita definir su estructura atómica y confirmar un modelo atómico concreto.

Colabora en la determinación de las correlaciones existentes entre el espectro de un elemento y el nivel energético de los electrones que orbitan el núcleo de ese átomo y, en consecuencia, en poder determinar la estructura energética de esos electrones y la configuración del átomo.

La interpretación de la configuración electrónica del átomo complejo.

La correlación entre los cambios de niveles de energía de los electrones y el espectro del elemento.

La ley que define la estructura del átomo en cada elemento.

Plasmación en una tabla periódica de los elementos de sus estudios espectrales.

 

 

Ámbitos de actividad científica

Aparte los citados, Miguel Catalán trabajó en la Universidad de Múnich con invitación de Arnold Sommerfeld y la participación de Karl Bechert. En 1930 fue nombrado jefe de la Sección de Espectroscopia del Instituto Nacional de Física y Química, sito en Madrid. Extendió su colaboración a los laboratorios del  National Bureau of Standards de Washington, D.C., y también fue invitado a la Universidad de Princeton y al Massachusetts Institute of Technology (MIT).

    En 1946 vuelve a dirigir la cátedra en la Universidad Central de Madrid, y en 1950 el Departamento de Espectros Atómicos del Instituto de Óptica del Consejo Superior de Investigaciones Científicas, en Madrid.

    Imbuido de espíritu docente, creó una nueva escuela de espectrografía, La Escuela de Madrid, reconocida internacionalmente; y continúa con el ejercicio académico en la Universidad Complutense y en el Colegio Estudio.

    En 1952 fue nombrado miembro asesor de la Joint Commission for Spectroscopy (Comisión Conjunta de Espectroscopia), del International Council of Scientific Unions, el organismo regulador internacional para este campo; y en 1955 miembro de la Real Academia de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales de España.

    La investigación sucesiva y aplicada de la espectroscopia conduce a decisivos avances en el estudio de la estructura de la materia y en el incipiente desarrollo de la astrofísica. Tal erala incidencia de los postulados de Miguel Catalán que se adhirieron a las posteriores investigaciones los espectroscopistas astrofísicos de Estados Unidos Henry Morris Russell y Charlotte E. More.  

 

Otras obras y reconocimientos

Miguel Catalán Sañudo publicó más de 70 artículos en revistas científicas.

    En los años 1924, 1926 y 1929 fue galardonado por la Real Academia de Ciencias de España; en 1930 recibió el premio internacional Pelfort; en 1955 fue elegido miembro de la Real Academia de Ciencias de España; en 1970 la Unión Internacional de Astronomía bautizó Catalán a un cráter de la Luna en su honor, por sus aportaciones a la astrofísica y por el descubrimiento de un nuevo método científico que permitía la verificación de los modelos teóricos propuestos para definir la estructura de la materia; la Comunidad Autónoma de Madrid estableció en su memoria el Premio de Investigación Miguel Catalán en 2005; y el Centro Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) fundó, también en memoria de Migue Antonio Catalán Sañudo, fallecido en 1957, el Centro de Física que lleva su nombre (CFMAC).

 

 

Artículos complementarios

     El impulsor de las Ciencias Físico-Químicas  

     Determinación de los pesos moleculares


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