Aprovechando el 60 aniversario de la publicación de
las Feynman’s Lectures, el incombustible Quintín Garrido embarcó a 63
científicos (profesores de instituto, catedráticos universitarios,
investigadores del CSIC, doctorandos…) en su último proyecto: “Easy Pieces”.
Les propuso, animó y ayudó a cada uno a redactar un pequeño ensayo acerca de lo
que el carismático premio Nobel de Física Richard Phillips Feynman (1918-1988)
y sus famosas Lectures habían
supuesto en sus vidas. El resultado, que pueden descargar gratuitamente de la
red, ha sido un libro de 458 páginas titulado Ciencia, y otras “Easy Pieces”, que presentamos aquí en forma de
collage literario, usando textos (entrecomillados y en cursiva) de esta obra
colectiva.
The
Feynman’s Lectures.
Yo solía disfrutar la Física y las Matemáticas, y porque solía jugar con
ellas, nunca lo vi como algo muy importante. Así que decidí que iba a hacer
cosas sólo por su disfrute. (R. Feynman)
“En una
encuesta realizada en 1999 por la revista Physics World, R. Feynman aparece entre los diez físicos más
importantes de todos los tiempos. Pero, además de su genialidad científica ha
sido una persona que ha tenido un gran impacto social como profesor,
divulgador, experto y asesor. Han sido decenas de miles las personas las que
han visto reforzada su vocación por la física cuando realizaban sus estudios
universitarios o pre-universitarios, gracias a aquellos vistosos libros de
color rojo (The Feynman’s Lectures)”.
“Las clases
impartidas por Feynman en Caltech desde 1961 hasta 1964 fueron compiladas y
publicadas en forma de libro bajo el título The Feynman Lectures on Physics (FLoP)”. En ellas Feynman “lograba desentrañar la complejidad de un
tema y presentarlo de una manera simple y comprensible. Feynman no impartía una
clase de física, sino que contaba una historia increíblemente interesante. Todo
aderezado con su singular desparpajo, con un toque lúdico y con su
característica actitud socarrona y juguetona”.
En la introducción de las FLoP nos encontramos con una declaración de intenciones y el
estilo particular de encarar la Física de Feynman: “Si en un cataclismo todo el conocimiento científico fuese destruido y
solamente una frase pudiera pasar a las generaciones futuras ¿qué declaración
contendría la mayor información con el menor número de palabras? Yo creo que la
teoría atómica: todo está formado por átomos, pequeñas partículas en movimiento
atrayéndose cuando están próximas, pero repeliéndose si se acercan demasiado”.
“Ojear el
índice de los tres volúmenes de las FLoP
da un poco de vértigo: Volumen 1: Cinemática, Dinámica, Ondas y
Termodinámica (52 capítulos). Volumen 2: Electromagnetismo (42 capítulos).
Volumen 3: Mecánica Cuántica (21 capítulos)”. “Existe también un cuarto
volumen, menos conocido y publicado al margen de los anteriores (no englobado
dentro de las Lectures como tal en sentido estricto, pero con el mismo estilo y
enfoque), dedicado a la ciencia de la computación” y “una recopilación que versa sobre relatividad general: Feynman
Lectures on Gravitation” en la que, por cierto, se basa uno de los autores
de esta obra para escribir su ensayo en forma de cuento.
“La lectura de las FLoP está repleta de “clicks” de entendimiento, momentos “¡Eureka!” en los que varios conceptos, varias piezas de un
rompecabezas más amplio, encajan de manera prístina ante tus ojos y un fenómeno
se percibe de forma transparente. Por eso las FLoP son unos libros tan
relevantes, y por ello a Richard Feynman algunos le apodaban el Gran Explicador”. “Muchas veces pasamos de puntillas
como lectores sobre ideas o conceptos que creemos tener claros y asumidos, pero
Feynman en las FLoP constantemente nos recuerda que las cosas no son tan obvias
ni tan claras. Por ejemplo, la mayoría de las personas, con formación en física
o sin ella, sabe (y acepta) que la
energía ni se crea ni se destruye, sino que se conserva. Esta es una ley
básica de la física que prácticamente ha alcanzado el carácter de frase
popular, y por tanto la repetimos sin pensar. Pero ya en el capítulo 4 de las
FLoP, el primero en el que empieza a profundizar en las bases de la física,
Feynman nos hace replantearnos si tan siquiera entendemos qué es la energía, o
por qué se conserva. De manera subliminal, Feynman nos está mandando desde el
principio un mensaje muy claro: “¡Ojo! El universo es maravilloso, pero
entenderlo no es siempre sencillo”
“Otro aspecto
que encuentro particularmente cautivador de las FLoP es el tono cercano que
emplea. Es como si Feynman estuviera hablándole directamente al lector, como si
estuviese escondido detrás de la página, forzándole a pensar sobre aquello que
está leyendo, sea la naturaleza de la energía y su conservación, un experimento
con pompas de jabón, o la diferencia entre disparar balas o electrones por una
doble rendija. Este “llevar de la mano” al lector no es un estilo que uno
encuentre con frecuencia en textos especializados, no ya en física, sino en
cualquier disciplina. Se trata de un planteamiento radicalmente distinto al de,
por ejemplo, otro famoso compendio de la física, los diez volúmenes del Curso de Física Teórica, de Lev
Davidovich Landau y su estudiante, Evgueny Lifshitz”.
Si desean hacerse una idea de por qué las FLoP han marcado a varias
generaciones de físicos, lean como recomiendan varios autores en Ciencia, y otras “Easy Pieces” dos de
sus lecciones: La primera es “Espacio curvado”, el capítulo 42 del volumen II,
una magistral introducción a la teoría de la relatividad general donde “Feynman nos enseña una manera sencilla de
entender por qué la gravedad curva el espaciotiempo sin recurrir a analogías ya
muy gastadas en la divulgación de mallas elásticas que se deforman”. “En un par de horas entiendes cómo el
principio de equivalencia, base de la relatividad general, implica que el
espaciotiempo sea curvo”. Y la segunda, la lección más recomendada, es
“Comportamiento cuántico”, el capítulo 37 del Volumen I, “una brillante discusión del experimento de la doble rendija que nos
sumerge en los fascinantes misterios y aparentes paradojas de la teoría
cuántica”, “que es, posiblemente, el mejor punto de entrada a la mecánica
cuántica y a la demostración experimental de que el mundo es mucho más
sorprendente de lo que a nuestra escala percibimos”.
Sin embargo, pese al éxito internacional mantenido
desde su publicación, “a Feynman nunca le
terminaron de convencer sus Lectures.
Las veía como un experimento, una manera de presentar la física a estudiantes
que comenzaban en la universidad que nunca antes se había llevado a cabo. Y
creía que su experimento había fallado, vistos los resultados que los alumnos
obtenían en los exámenes”. Y hasta cierto punto, así lo ven varios de los
autores de Ciencia, y otras “Easy Pieces”, al comentar que “Las FLoP son la mejor
compañía para aquel que ya sabe algo de física. Para el estudiante con
motivación, que amplía lo visto. Para el profesor que busca maneras distintas
de enfocar un tema” y “que las FLoP
son la mejor referencia para aprender física una vez que ya sabes física”.
Six Easy Pieces.
La emoción del descubrimiento está muy emparentada con la alegría de
comunicarlo a los demás. (R. Feynman)
Six Easy Pieces y Six Not-So-Easy Pieces son “versiones resumidas” de las FLoP. “Six Easy
Pieces es una introducción amena a la
Física que rebosa de ejemplos, curiosidades y deducciones lógicas. El libro
aborda una amplia gama de temas de manera didáctica y explicativa, evitando
ecuaciones y desarrollos matemáticos complicados. Esta característica hace que
la obra sea accesible a un amplio público y no sólo sea útil a los estudiantes
de la carrera”. Sirva como ejemplo de su tono el capítulo dedicado a la
energía donde Feynman argumenta: “Es
importante darse cuenta de que en la física actual no tenemos conocimiento de
lo qué es la energía. La ley de conservación de la energía establece que hay
una cierta magnitud, que llamamos energía, que no cambia en los múltiples
cambios que sufre la naturaleza. No es una descripción de un mecanismo, o algo
concreto; se trata solo del extraño hecho de que podemos calcular cierto
número, y que, si volviésemos a calcular después de haber estado observando a
la naturaleza hacer sus trucos, este número es el mismo”.
“Para aclarar
aún más el concepto recurre a continuación a un ejemplo cotidiano y brillante:
una madre le da a su hijo seis bloques de plástico para jugar. Al cabo del
tiempo vuelve a la habitación y solamente ve cuatro, convencida de que no han
podido desaparecer rebusca por todos los sitios hasta que los encuentra, justo
lo que hizo Wolfgang Pauli en 1930 cuando reparó en que en la desintegración
beta de los neutrones faltaba energía que no aparecía por ninguna parte. La
solución: “alguien” la portaba. La misteriosa y elusiva partícula,
prácticamente sin masa, sin carga y que no participaba en la interacción fuerte
fue bautizada con un nombre muy italiano: los neutrinos. Su existencia fue demostrada experimentalmente en
1956 por Clyde Cowan y Frederick Reines”.
“Six Easy Pieces ha alcanzado un estatus de bestseller y se encuentra
entre los libros de Física más vendidos de la historia, junto con obras
icónicas como «Cosmos» de Carl Sagan y «Breve historia del tiempo» de Stephen
Hawking. Lo más sorprendente es que Six
Easy Pieces es una transcripción de las clases universitarias de
Feynman, y no un libro escrito específicamente con fines de divulgación
científica”. “Dado el
éxito de Seis piezas fáciles, posteriormente se publicaron también por separado
algunas otras partes con un nivel algo más elevado, las Seis piezas no tan fáciles, enfocadas en la teoría de la
relatividad. Y posteriormente, subiendo un poco más el nivel, Feynman se
atrevió con una obra de divulgación sobre la teoría física que él mismo había
contribuido a desarrollar, titulada Electrodinámica
cuántica: la extraña teoría de la luz y la materia”.
La
emoción del descubrimiento.
La teoría de la electrodinámica cuántica describe a la Naturaleza como
absurda desde el punto de vista del sentido común. Y está en completo acuerdo
con los experimentos. Así que espero que aceptes a la Naturaleza como Ella es
-absurda-. (R. Feynman)
Por supuesto, en Ciencia,
y otras “Easy Pieces” se divulgan las contribuciones más reconocidas de
Feynman a la Física. “Muchos teóricos
consideran la integral sobre caminos o diagramas de Feynman como la más
fundamental de las formulaciones de la mecánica cuántica conocidas”. “Los resultados que se obtienen con los
cálculos diagramáticos de Feynman reproducen con gran precisión lo que se mide
en los experimentos. Uno de los cálculos más precisos obtenidos hasta la fecha
es el de una cantidad que relaciona el campo magnético creado por los
electrones, que se comportan como minúsculos imanes, con algo análogo a su
movimiento de rotación, que se denomina espín. El cálculo más reciente de esta
cantidad involucra más de doce mil diagramas de Feynman distintos con hasta
diez vértices cada uno, y proporciona el valor 2,00231930436356, mientras que
el resultado experimental es 2,00231930436182: ¡hay que irse a la duodécima
cifra decimal para ver la diferencia! Se trata del cálculo y del experimento
más precisos de la historia de la física, y la coincidencia es asombrosa. El
propio Feynman lo comparó con predecir la distancia entre Nueva York y los
Ángeles (4000 km) con la precisión del grosor de un pelo, pero lo hizo para los
resultados conocidos en 1985. Los valores actuales dados antes implican esa
misma precisión, pero para la distancia entre la Tierra y la Luna (380.000 km)”.
La (bendita) deformación profesional de muchos de
los autores de esta obra coral ha hecho inevitable que leyendo el libro
aprendamos ciencia, abordando desde preguntas sin respuesta como: “Es bien sabido por todos que los átomos
están constituidos por un núcleo atómico, hecho de protones y neutrones, y una
corteza hecha de electrones. Un electrón es una partícula elemental muy ligera,
2000 veces más ligera que un protón. Sin embargo, su carga eléctrica es igual a
la de este, solo que de signo contrario. El electrón tiene carga negativa y el
protón carga positiva, pero ambas son idénticas, a pesar de ser partículas tan
diferentes. La cuestión es: ¿Por qué son idénticas? La respuesta a esta
pregunta es extremadamente simple y extremadamente interesante. La respuesta es
"nadie lo sabe".” Hasta resultados sin pregunta: “la constante de estructura fina 1/137; es
la constante adimensional que caracteriza la fuerza de la interacción
electromagnética entre partículas cargadas. Es una de las constantes de origen
incierto en la naturaleza y algunos han llegado a pensar que este número está
en la raíz de una teoría que unifique la física y lo describa todo. Arnold
Sommerfeld notó por primera vez su existencia en 1916 al explicar la división
de las líneas espectrales atómicas del hidrógeno, es decir, en la manera como
irradian los átomos. El número aparece como la combinación de constantes
fundamentales de la naturaleza:
La pregunta es por
supuesto ¿cuál es el mayor número posible de protones que puede vivir en un
núcleo atómico? Todo parece indicar que el elemento artificial con el máximo
número atómico tendría 137 protones. En el modelo atómico de Bohr, el electrón
más interior de un átomo con 137 protones en su núcleo estaría orbitando a la
velocidad de la luz, y para el
elemento siguiente con 138 protones ya sería imposible tener a un electrón
porque este superaría la velocidad de la luz – lo que no
puede ocurrir -. Con este y con otros criterios parece ser que el elemento
químico con mayor número de protones en su núcleo será aquel que tenga 137.
En palabras de Feynman: Ha sido un misterio desde que se descubrió hace
más de 50 años, y todo buen físico teórico pone este número en la pared y se
preocupa por él. De inmediato usted querrá saber de dónde viene este número:
¿está relacionado con π o con
la base de los logaritmos naturales? Nadie lo sabe. Es uno de los más grandes y
condenados misterios de la física; un número mágico que llega hasta nosotros
sin que entendamos por qué. Puedes decir que es “la mano de Dios” escribió el
número, y “no sabemos cómo empujó el lápiz”. Sabemos que tipo de danza hacer
para medirlo con precisión, pero no sabemos qué tipo de danza hacer en la
computadora para que aparezca este número sin que lo hayamos puesto
secretamente”.
Feynman,
el personaje.
La filosofía de la ciencia es tan útil para los científicos como la
ornitología para los pájaros. (R. Feynman)
Feynman “nunca
superó la fase infantil de los ¿por qués? Siguió cuestionándose el mundo que le
rodeaba siendo muy exigente con conseguir una explicación que, literalmente,
agotase todas las dudas hasta su última esencia y cuestionándose a sí mismo.
Por eso decía: No debes engañarte a ti mismo, y eres la persona más fácil de
engañar”. Varios autores de esta obra, a los que me uno, recomiendan ver la
entrevista de la BBC titulada “Fun to
imagine” (1983) grabada en su casa de Altadena en California para disfrutar
del carisma de Feynman: “porque en
persona transmite aún mejor su entusiasmo. Es inigualable ver su cara de
felicidad mientras va saltando de un fenómeno físico a otro, mascándolo,
descomponiéndolo, reduciéndolo a su esencia más pura y. por ejemplo, contando
con un brillo inigualable en sus ojos cómo el fuego en realidad es sólo energía
del sol almacenada esperando a que la liberemos”.
“Pero como
cualquier persona, Feynman tenía sus dualidades claro-oscuro. Fue públicamente
acusado varias veces de ser extremadamente machista, y no en vano. En sus
escritos podemos leer como le gustaba dar ejemplos físicos utilizando torpes
mujeres conductoras, o en general mujeres bonitas que no tenían ni idea de física”.
Esta cara B de Feynman está relatada de primera mano por una de las autoras
estrella de este libro, la astrofísica Virginia Trimble, cuyo ensayo da
marchamo de fuente histórica a esta obra colectiva.
“Hay quien
dice que la vocación es innata, y hay quien opina que se desarrolla a lo largo
de nuestras vidas dependiendo de las experiencias y de las personas que
conozcamos. Algunas de estas personas, se convertirán en nuestros faros:
consejeros para tomar decisiones y un reflejo de cómo nos gustaría que el mundo
nos viese algún día. Nuestros referentes”. Para mí, como físico
investigador y docente, Feynman siempre fue un referente y por eso lo que más
me ha gustado de esta caleidoscópica obra son las confesiones y experiencias
personales de los 63 autores, que describen sucesos que van desde “decidir qué cereales quería que me comprase
mi madre en el súper a tener que elegir cuál sería la formación académica que
diseñaría el resto de mi vida” de un estudiante, pasando por la epifanía de
un investigador con “la emoción del descubrimiento”, hasta la frustración profesional de un
profesor debida a la toxicidad del ambiente laboral universitario.
Hacerme consciente de cómo y de cuántas vocaciones semejantes a la mía despertó
Feynman leyendo Ciencia, y otras “Easy
Pieces” ha sido toda una experiencia de introspección personal.
Para concluir, “sólo
hay una cosa que me da rabia: que Feynman ya no está. El mundo ha avanzado y le
falta una séptima pieza a su libro para explicar lo que hemos aprendido de la
ciencia desde que se fue. Por ejemplo, en “Seis piezas fáciles” no se había
desarrollado aún la cromodinámica cuántica, descubierto las oscilaciones de los
neutrinos o el bosón de Higgs…. Lo que sabemos hoy de física y, sobre todo, lo
que no sabemos sobre materia oscura, energía oscura… Me encantaría oírle hablar
de ello. Afortunadamente cada vez tenemos”, como demuestra una vez más este
nuevo proyecto editorial de Quintín Garrido, “un número mayor de divulgadores excelentes que hacen una tarea
maravillosa acercándonos a todos la pasión por entender el mundo que nos rodea”.
"El profe..."
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