Mientras Feynman estaba redescubriendo la diversión en física, la ciencia estaba en crisis.
Dalia Ventura – BBC News Mundo: Cuál es la frase más importante de toda la ciencia según el premio Nobel de Física Richard Feynman y por qué
Si, en algún cataclismo, se destruyera todo el conocimiento científico pero tuviéramos la oportunidad de transmitirle una sola frase a las siguientes generaciones de criaturas, ¿cuál debería ser esa oración?
¿Cuál sería tu mensaje?
Si, en algún cataclismo, se destruyera todo el conocimiento científico pero tuviéramos la oportunidad de transmitirle una sola frase a las siguientes generaciones de criaturas, ¿cuál debería ser esa oración?
Esa es la pregunta que posó sobre los hombros de unos estudiantes de pregrado un día de 1961 el físico Richard Feynman, en una de sus legendarias conferencias dictadas en el Instituto de Tecnología de California o Caltech.
Si estás apiadándote de los pobres estudiantes, deja a un lado la lástima.
No solo el mismo Feynman respondió la pregunta inmediatamente, sino que tenían la fortuna de estar ante quien es ampliamente considerado como el físico más influyente desde Albert Einstein.
Encima, era el maestro más carismático, divertido e irreverente que hubieran podido tener.
Quién era Feynman
En pocas palabras, uno de los científicos más extraordinarios del siglo XX y alguien con quien duele compararse.
Nació en 1918, durante la Depresión, en el seno de una familia de clase trabajadora de las afueras de Nueva York, EE.UU. y, a los 17 años, ganó un concurso de matemáticas en el que su talento en ese tema quedó claro.
Ese mismo año se fue a estudiar en el Instituto de Tecnología de Massachusetts, MIT, y luego se mudó a Princeton, logrando una calificación máxima en el examen de ingreso de matemáticas y física, una hazaña sin precedentes.
Pero poco después recibió una triste noticia: Arline Greenbaum, su novia, tenía tuberculosis, una enfermedad para la que en ese entonces no había cura. Feynman decidió casarse con ella para poder cuidarla.
Richard y Arline se casaron en 1942, cuando él tenía 24 años y ella, 22, bajo la sombra de una enfermedad que en ese entonces era incurable.
Pronto, otra amenaza se cernió sobre la pareja: unos meses antes de que Richard y Arline se casaran, Estados Unidos se vio envuelto en la Segunda Guerra Mundial, luego del bombardeo de Pearl Harbor.
La bomba
A Feynman le solicitaron unirse a un proyecto de alto secreto basado en un laboratorio gubernamental en Los Álamos, en Nuevo México. Con el nombre en código de Manhattan, su objetivo era construir una bomba atómica.
“Alemania era el centro intelectual de la física teórica y teníamos que asegurarnos de que no gobernaran el mundo. Sentí que debía hacerlo para proteger a la civilización”, contaba Feynman.
Físicos extraordinarios de la talla de Julius Robert Oppenheimer, Niels Bohr y Enrico Fermi, combinaron su capacidad intelectual, pero el desafío de desarrollar una bomba atómica tan rápidamente era una tarea titánica.
Un problema fundamental era el gran volumen de cálculos requeridos. Sin computadoras, todo tenía que hacerse manualmente, obstaculizando enormemente el progreso.
Como parte del Proyecto Manhattan, Feynman logró que el equipo de computadoras humanas funcionara a un ritmo inhumano.
Feynman ideó una manera de hacer cálculos en paralelo, reduciendo el tiempo de resolución de problemas exponencialmente.
Se convirtió en un miembro clave del equipo, pero también se hizo notar porque se la pasaba haciendo travesuras como abrir cerraduras tras las que se guardaban documentos ultrasecretos solo para demostrar que se podía.
El dolor
Cuando estaba en Los Álamos recibió la triste noticia de que su esposa, quien estaba confinada en un sanatorio cercano, murió.
Ella tenía 25 años. Él, 27 y el corazón roto.
Poco después, se vio obligado a enfrentar la realidad de lo que había ayudado a crear.
La devastación dejada por la bomba que había ayudado a crear.
La bomba explotó sobre la ciudad japonesa de Hiroshima, el 6 de agosto de 1945. Mató a más de 80.000 personas. Tres días después, una segunda bomba fue detonada, en Nagasaki.
Feynman quedó profundamente perturbado por haber contribuido a la muerte de tantos.
En los meses posteriores al doble trauma, quedó sumido en una oscura depresión.
Diversión y profunda crisis
En el otoño de 1945, Feynman fue invitado a convertirse en profesor en el Departamento de Física de la Universidad de Cornell.
Seguía conmocionado por los acontecimientos de aquel verano, pero reflexionó y recordó que “solía disfrutar de la física y las matemáticas porque jugaba con ellas, así que decidí que iba a hacer cosas solo por diversión”.
Los nuevos descubrimientos sobre los átomos habían causado confusión en la física.
Las viejas suposiciones sobre el mundo eran erróneas y había una nueva área problemática llamada Mecánica Cuántica.
Grandes dudas
La mecánica cuántica, en muchos sentidos, fue el choque psicológico más profundo que los físicos hayan tenido en toda la historia.
Isaac Newton no tenía razón: puedes saber todo lo que hay que saber sobre el mundo y, sin embargo, no puedes predecir con perfecta precisión lo que sucederá después.
La mecánica cuántica había revelado los problemas de anticipar el comportamiento de los átomos y sus fuerzas electromagnéticas.
Y como son los bloques de construcción fundamentales de la naturaleza, todo lo demás también estaba en duda.
El electromagnetismo es una de las cuatro fuerzas fundamentales del universo conocido… y está en todas partes.
Ponte a pensar: todo lo que sucede a tu alrededor, aparte de la gravedad, se debe al electromagnetismo.
Cuando dos átomos se unen para formar una molécula, eso es electromagnetismo, por lo que toda la química es electromagnetismo. Y si toda la química es electromagnetismo, entonces, toda la biología es electromagnetismo.
Literalmente, todo lo que nos rodea es una manifestación de electromagnetismo de una forma u otra.
A grandísimos rasgos
Para tratar de darle sentido al electromagnetismo y la materia subatómica surgió un nuevo campo llamado electrodinámica cuántica o QED, por sus siglas en inglés.
El problema era que aunque a veces parecía funcionar, otras, no tenía ningún sentido. Estaba confundiendo a los físicos más inteligentes del planeta, hasta al padre de QED, Paul Dirac.
El físico teórico inglés Paul Dirac (izq.) conversando con Feynman en 1962 en la Conferencia Internacional sobre Teorías Relativistas de la Gravitación en Varsovia, Polonia. Dirac y Feynman ganaron premios Nobel de Física en 1933 y 1965, respectivamente.
Feynman había leído un libro de Dirac, en el que describía problemas que nadie sabía cómo resolver.
“No entendí el libro muy bien. Pero allí, en el último párrafo del libro, decía: ‘Aquí se necesitan algunas ideas nuevas’, así que comencé a pensar en nuevas ideas”, recordó Feynman en una entrevista.
Con dibujos
Típicamente, Feynman abordó el asunto de una manera poco convencional: con dibujos.
Encontró una manera pictórica de pensar, inventando una forma brillante de eludir los complicados cálculos necesarios para QED.
El resultado fueron los diagramas de Feynman, que le dieron los toques finales a QED, la teoría física más precisa numéricamente jamás inventada.
Feynman decoró la camioneta de la familia con sus diagramas.
Los diagramas resultaron ser tan útiles que hoy en día se aplican en campos completamente diferentes a la física de partículas, como en el cálculo de la evolución de las galaxias y de la estructura a gran escala en el Universo.
Bongos, ecuaciones y desnudos.
Dibujar, de hecho, se convertiría más tarde en otro de sus hobbies, además de tocar bongos, que para él fueron lo que el violín para Einstein y el piano para Werner Heisenberg.
Decidió aprender a dibujar en su cuarta década de vida, ayudado por un amigo artista, y se entusiasmó tanto que adoptó un bar de topless como su oficina secundaria, donde hacía bosquejos de las chicas y de ecuaciones de física.
Pero fueron los dibujos relacionados con QED los que le hicieron merecedor del premio Nobel de Física, que compartió con Julian Schwinger y Shin’ichiro Tomonaga, en 1965.
Aunque aceptó el premio Nobel y se divirtió en la gala bailando con Gweneth Howarth, su tercera esposa y madre de sus dos hijos, Feynman siempre dijo que el verdadero premio era el placer del descubrimiento y ver que es útil para otras personas.
Entre quienes viven en el mundo cuántico, Feynman es conocido además por trabajos que a los no entendidos nos dejan anonadados, como la teoría de la electrodinámica cuántica y la física de la superfluidez del helio líquido subenfriado.
Quedémonos con saber que fue uno de los pioneros en el campo de la computación cuántica y que introdujo el concepto de nanotecnología.
Y su participación en 1986, cuando ya estaba fatalmente enfermo, en la investigación del desastre del transbordador espacial Challenger, cuando reveló lo que la NASA era reacia a aceptar: la causa de la desintegración de la nave 73 segundos después de su lanzamiento lo puso en el centro de la atención pública.
La frase con la que resumió sus conclusiones se hizo célebre: “Para una tecnología exitosa, la realidad debe prevalecer sobre las relaciones públicas, pues no se puede engañar a la naturaleza”.
Pero fue su solución a otro problema relacionado con la física, esta vez en las aulas de clases de las universidades, la que revelaría su don para divulgar la ciencia que lo haría famoso en el mundo exterior.
¿Y la respuesta?
A principios de la década de 1960, Caltech estaba en dificultades pues no lograba atraer estudiantes a las clases de física. Buscando la manera de que se entusiasmaran con la materia, le solicitaron a Feynman que rehiciera el currículo.
Su obra fue una serie de conferencias que resultaron tan atractivas que fueron editadas y publicadas con el título de “The Feynman Lectures of Physics”, uno de los libros de física más populares de la historia.
Fue en la primera de esas clases en las que, tras confirmarles que si querían ser físicos, tendrían mucho que estudiar -(“200 años sobre campo de conocimiento de más rápido desarrollo que existe”)- y advertirles que para aprenderlo necesitarían muchos más años (“¡Tendrán que ir a la escuela de posgrado!”), se preguntó por dónde empezar y les lanzó aquella pregunta.
Pero, ¿cuál era para Feynman el enunciado que contendría la mayor cantidad de información en la menor cantidad de palabras?
Caltech puso a disposición del público todas las legendarias conferencias de Feynman en el sitio web llamado “The Feynman Lectures on Physics” http://www.feynmanlectures.caltech.edu/.
“Creo que es la hipótesis atómica (o el hecho atómico, o como quieran llamarlo) que todas las cosas están hechas de átomos: pequeñas partículas que se mueven en movimiento perpetuo, atrayéndose entre sí cuando están a poca distancia, pero repeliéndose cuando se les trata de apretar una contra la otra”.
¿Por qué?
“En esa sola frase hay una enorme cantidad de información sobre el mundo, si solo se aplica un poco de imaginación y pensamiento”.
Por partes
Si sabes que toda la materia está hecha de átomos que se están moviendo constantemente, puedes empezar a entender fenómenos como la temperatura, la presión y la electricidad.
Todos tienen que ver con la velocidad a la que se están moviendo los átomos y cuántos y/o qué partes de ellos lo están haciendo.
Eso te puede llevar a descubrir, por ejemplo, el poder del vapor, la presión de los gases, los patrones climáticos y a inventar cosas como motores, teléfonos y luz eléctrica.
Con sus animadas y lúcidas explicaciones, Feynman hacía tangibles los conceptos abstractos, y su cálida presencia inspiraba (y sigue inspirando gracias a libros y filmaciones) el interés y el asombro de hasta los más reacios a la ciencia.
La parte final de su oración, que se refiere a la manera en la que los átomos interactúan entre ellos (atrayéndose y repeliéndose) te revela la química.
Una vez entiendes cómo los átomos se unen para formar moléculas, puedes hacerlo para crear antibióticos, vacunas, “la gasolina y el aire mezclados forman una mezcla explosiva” (motores de combustión), “pilas, asfalto, acero” y hasta “la esencia de la vida: aminoácidos, carbohidratos, ADN”.
Por todo eso que Feynman escogió esa frase como legado para las criaturas que empezaran de nuevo, después de que todo se perdiera (y para despertar el interés de sus estudiantes en la física).
Postdata / Por supuesto, esa no es la única respuesta.
De hecho, hay quienes la critican, como el neurocientífico Daniel Toker quien señaló en un artículo que “estrictamente hablando, la hipótesis atómica resulta ser falsa”, pues según la teoría del campo cuántico, “una disciplina en la que Feynman tuvo un papel clave en el desarrollo, (…) las partículas subatómicas no son en realidad partículas, sino simplemente excitaciones locales de campos cuánticos”.
Afortunadamente, la ciencia no es dogma y al desarrollarse arroja constantemente nuevas posibilidades.
Seis décadas después, la pregunta sigue siendo intrigante. Y el espíritu de la segunda parte de la respuesta de Feynman, eterno.
Siempre será urgente legarle a las nuevas generaciones pistas para que, con un poco de imagin
