Historias de la Ciencia

Tengo sentimientos encontrados con el autor del libro que os quiero comentar hoy. Por un lado, encuentro apasionante la cantidad de gente que ha conocido a casi todos los fundadores de la cuántica y cuenta montones de maravillosas curiosidades. Pero por otro lado, a veces peca un poco de extenderse demasiado. Es irrelevante (desde mi punto de vista) la opinión del Dalai Lama sobre la ciencia o la física cuántica, a la que dedica todo un capítulo. No obstante, he leído todos los libros del autor y leeré cuualquier otro del que me entere que existe. Por el momento os hago un resumen.

¿Por qué no tuvo arraigo la ciencia en países de tradición budista como China? Este país tiene una larga historia de invenciones, algunas de ellas muy notables. Y sin embargo, no hay ningún rastro de un Galileo, un Newton, un Darwin y no digamos un Einstein. Tuvo que haber, sin duda, genios científicos en potencia, pero no en un contexto propicio para ellos. Si un país diminuto como Dinamarca pudo crear un Bohr fue porque, cuando surgió en ese país una figura de tal envergadura, existía ya una tradición en la cual podía encajar. Las matemáticas son algo diferentes. Un genio en esta disciplina puede prácticamente crear su propio contexto. Así, por ejemplo, Ramanujan tenía cierta formación matemática, pero cuando llegó a Cambridge para colaborar con G.H. Hardy no sabía qué era una demostración. Simplemente llegaba, por obra de su imaginación, a resultados extraordinarios y que él sabía verdaderos.

Pauli al enviar una carta a Rosenfeld empezaba con:

Mach era antiatomista. En cierta ocasión mantuvo un diálogo al respecto con su colega de a Universidad en Viena Ludwig Boltzmann, físico extraordinario al que debemos, entre otras cosas, la idea de la entropía como una función de probabilidad. Mach dijo no creer en los átomos. Ante la protesta de Boltzmann, Mach le preguntó: «Has visto tú alguno».

Si disponemos de una muestra de varios elementos radiactivos, la teoría cuántica no nos permite saber cuál de los átomos se desintegrará antes: sólo nos da la probabilidad de que uno cualquiera de ellos se desintegre. Por lo demás, ni siquiera es posible apoyarse en la versión elemental de la teoría para afirmar que un átomo determinado se descompuso ayer a las cuatro. La teoría cuántica, tal como suele ser presentada, se ocupa de la probabilidad de sucesos futuros y no de la descripción del pasado. Si uno cree que estas cuestiones requieren una explicación, entonces llegará posiblemente a la conclusión de que Einstein estaba en lo cierto en sus afirmaciones sobre la misma.

Comenta que Louis de Broglie comentó su idea de que los electrones tenían naturaleza ondulatoria a Paul Langevin, su director de tesis. A este último le pareció una idea tan radical que se la remitió a Einstein pidiéndole consejo. El genio le dijo que le parecía interesante y que incluso él mismo había estado pensando algo parecido. De Broglie publicó una breve nota en la revista Comptes Rendus. Si la leemos hoy parece algo confusa. Denomina a las ondas de los electrones «ficticias» y no sólo eso, sino que no dice lo que sabemos hoy: que su longitud de onda es inversamente proporcional a su momento lineal. Por otro lado, tampoco propone ninguna demostración experimental de la idea. Einstein sí lo hizo, pero el Nobel se lo llevó de Broglie.

En 1944, Stalin encomendó a Lavrenti Beria, entonces jefe de la policía secreta soviética, la dirección del incipiente programa de armas nucleares, el cual entrañaba algunos elementos de mecánica cuántica aplicada. Cuando supo que ciertos físicos estaban saliéndose del redil ideológico, Beria se quejó a Stalin, quien supuestamente le dijo: «Deja a mis físicos en paz. Siempre los podemos fusilar más tarde».

El primer ciclotrón de Harvard fue completado en 1938. Cuando el proyecto de fabricación de la bomba atómica se trasladó a los Álamos, el gobierno compró el ciclotrón por un dólar, comprometiéndose a ayudar a construir uno nuevo después de la guerra. Esto es, de hecho, lo que ocurrió, y gracias a la ayuda de la Armada el nuevo ciclotrón entró en funcionamiento en 1949. Visto con los ojos de hoy era casi un juguete. Su simplicidad era tal que podían manejarlo los profesores y los estudiantes de posgrado. A ningún físico normal y corriente se le permitiría acercarse a la sala de control de uno de los grandes aceleradores modernos. Sería como invitar a un asistente de vuelo de un avión transatlántico a entrar en la cabina y pilotar la aeronave.

Diferentes físicos han dado diferentes interpretaciones de la mecánica cuántica. ¿Vale la pena crear una mecánica cuántica tan sólo para disipar cierta inquietud suscitada por la interpretación de dicha teoría? Para la mayoría de los físicos profesionales, la respuesta es seguramente negativa. Del mismo modo que uno puede montar en bicicleta perfectamente sin necesidad de ahondar en los principios giroscópicos que rigen la rotación, es posible crear las reglas de la teoría cuántica para hacer cálculos y predicciones sin preocuparse demasiado por saber qué significa todo.

A veces, tenemos hipótesis de gente que nos dice sandeces. El autor tiene un interesante test para, al menos, inducir si tienen sentido o no. Se trata de negar las proposiciones. Si a uno le dicen por ejemplo «que es parte del mundo de la forma, el cual es vacío, el cual es forma», entonces debe negar la oración: «que no es parte del mundo de la forma, el cual no es vacío, el cual no es forma». Si no encuentra más sentido a una proposición que su contraria, entonces pasa a otra cosa.

Ya Pauli tenía una categoría de cosas que ni siquiera eran erróneas, pues no eran lo bastante coherentes como para que nadie pudiera atribuirles verdad o falsedad.

Como decía Feynman:

Querría decir de inmediato (…) que nos ha costado siempre mucho entender la visión del mundo que representa la mecánica cuántica (…) Soy incapaz de definir el verdadero problema, y por tanto sospecho que no hay un verdadero problema, pero no estoy seguro de que no haya un verdadero problema.

Cosas de la cuántica.

Libro recomendado a gente que guste de la historia de la física cuántica y que esté preparado para, como comentaba al principio, algunos capítulos que quizás no le interesen. Otros lo harán a buen seguro.

Título: «Saltos cuánticos»
Autor: Jeremy Bernstein
Traducción: Pablo Sauras