Por Freeman Dyson
En 1947, la ciencia pura empezaba a entrar en actividad. Y justo en medio del renacimiento de la física pura se encontraba Hans Bethe. En aquel entonces existía un problema central sin solución, que absorbía la atención de buena parte de los físicos de todo el mundo. Lo llamábamos el problema de la electrodinámica cuántica. Consistía sencillamente en que no existía ninguna teoría exacta que describiera el comportamiento común de los átomos y de los electrones al emitir y absorber luz.
Electrodinámica cuántica era el nombre de la teoría ausente. Se llamaba “cuántica” porque tenía que tomar en cuenta la naturaleza cuántica de la luz.; “electro”, porque se trataba de electrones; “dinámica”, porque tenía que describir fuerzas y movimientos. Habíamos heredado las ideas básicas para aquella teoría de la generación de físicos de la preguerra –Einstein, Niels Bohr, Werner Heisenberg, Paul Dirac- Pero las ideas básicas no eran suficientes; sólo daban razón a grandes rasgos de cómo se comportaría un átomo.
Pero queríamos poder calcular con exactitud tal comportamiento. Desde luego, a menudo sucede en la ciencia que las cosas son demasiado complicadas para que se puedan calcular con exactitud, y hay que conformarse con una comprensión tosca, cualitativa. Lo extraño era que en 1947 aún no se pudiera comprender con precisión los objetos más simples y elementales, los átomos de hidrógeno y los cuantos de luz.
Hans Bethe estaba convencido de que si pudiésemos plantear el modo de calcular en forma consistente, usando las antiguas ideas de la preguerra, surgiría una teoría correcta y exacta. Era como Moisés sobre la montaña, mostrándonos la tierra prometida. A nosotros, los estudiantes, nos tocaba penetrar y establecernos en ella.
Unos meses antes de mi llegada a Cornell. Sucedieron dos cosas importantes. En primer lugar, en la Universidad de Columbia, en New York, se habían realizado algunos experimentos que medían el comportamiento de un electrón con exactitud mil veces mayor que la de medidas anteriores. Al dar a los teóricos algunas cifras exactas que debían procurar explicar, el problema de crear una teoría exacta se había vuelto mucho más urgente. En segundo lugar, el propio Hans Bethe había realizado el primer cálculo teórico sustancialmente más allá de lo hecho antes de la guerra. Había calculado la energía de un electrón en un átomo de hidrógeno y obtuvo una respuesta que concordaba bastante bien con la medición hecha en Columbia. Esto mostraba que iba por buen camino. Pero su cálculo todavía era una ensalada de ideas antiguas aglutinadas a base de intuición física. No tenía base matemática firme y ni siquiera estaba en consonancia con el principio de relatividad de Einstein. Así estaban las cosas en septiembre cuando me uní al grupo de estudiantes bajo la dirección de Hans.
El problema que me dio Hans era repetir sus cálculos de la energía del electrón, introduciendo los cambios mínimos necesarios para que estuviera en consonancia con Einstein. Era el problema ideal para alguien como yo, que tenía buena preparación matemática y pocos conocimientos de física. Me lancé de lleno y cubrí cientos de páginas con cálculos, aprendiendo física en el camino. Después de unos meses, había obtenido una respuesta que también concordaba exactamente con los resultados obtenidos en Columbia. Mis cálculos eran otra ensalada. Fundamentalmente, no había mejorado el cálculo de Hans, y tampoco logré acercarme más que él a una comprensión básica del electrón. Pero esos meses invernales, dedicados a los cálculos, me habían dado habilidad y confianza. Dominé las herramientas de mi oficio. Ya estaba listo para empezar a pensar.
Dick Feynman también era un hombre de ciencia profundamente original. Se negaba a tomar la palabra de nadie sobre cualquier cosa. Esto quiere decir que tuvo que redescubrir o reinventar por su cuenta casi toda la física. Le tomó cinco años de trabajo concentrado reinventar la mecánica cuántica. Decía que no podía entender la versión oficial de la mecánica cuántica que se enseñaba en los libros de texto y por eso se vio obligado a empezar de nuevo desde el principio. Fue una empresa heroica.
Durante aquellos años trabajó más duro que nadie que yo haya conocido. Finalmente obtuvo una versión de la mecánica cuántica que podía entender. Pasó entonces a calcular, con su versión de la mecánica cuántica, cómo debiera comportarse el electrón. Logró reproducir el resultado que Hans, usando las viejas ideas, había calculado un poco antes. Pero Dick podía ir mucho más lejos. Basándose en sus propias ideas, calculó detalles sutiles del comportamiento del electrón que el método de Hans no podía abordar. Dick podía calcular todo esto con mucha más exactitud y mucho más fácilmente que nadie. Los cálculos que hice para Hans, usando las ideas viejas, me tomaron varios meses de trabajo y varios cientos de hojas de papel. Dick podía obtener la misma respuesta calculando en el pizarrón durante media hora.
Esa era la situación que me encontré en Cornell. Hans usaba el viejo recetario de la mecánica cuántica y Dick no lo entendía. Dick Feynman usaba su propia mecánica cuántica que nadie sino él podía entender. Obtenía los mismos resultados al calcular el mismo problema. Además, Dick hacía muchos cálculos que Hans no podía hacer. Era obvio para mí que la teoría de Dick debía ser fundamentalmente correcta. Decidí que mi tarea principal, después de terminar con los cálculos para Hans, sería comprender a Dick y explicar sus ideas en un lenguaje que el resto del mundo entendiera.
En la primavera de 1948, Hans y Dick asistieron a una junta selecta de expertos, organizada por Oppy (Oppenheimer) en un hotel campestre en las montañas Pocono para discutir el problema de la electrodinámica cuántica. A mí no me invitaron porque aún no era un experto. Los experimentadores de Columbia estaban allí, así como Niels Bohr y otros varios físicos importantes. El acontecimiento principal de la junta fue una conferencia de ocho horas dictada por Julian Schwinger, joven profesor de Harvard que había sido alumno de Oppy. Julian, al parecer, había resuelto el problema principal. Tenía una teoría nueva sobre la electrodinámica cuántica que explicaba todos los experimentos efectuados en Columbia. Su teoría se basaba en principios ortodoxos y era una obra maestra de técnica matemática. Sus cálculos eran extremadamente complicados y pocos de los presentes permanecieron en el salón durante las ocho horas. Pero Oppy entendía y daba su aprobación a todo. Al terminar Julian, le tocó el turno a Dick. Dick trató de decir al público exhausto que él podía explicar los mismos experimentos mucho más sencillamente usando sus propios métodos, que no eran ortodoxos. Nadie le entendió nada. Al final, Oppy hizo algunos comentarios mordaces y ahí quedó la cosa. Dick regresó a casa deprimido.
(Sigue)
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