Feynman, Richard Phillips (1918-1988).
Físico estadounidense nacido en Manhattan (Nueva York) el 11 de mayo de 1918, y fallecido en Los Ángeles (California) el 15 de febrero de 1988. Fue galardonado con el Premio Nobel de Física en 1965 -que compartió con su compatriota Julian Seymour Schwinger (1918-1994) y con el japonés Sinichiro Tomonaga(1906-1919)-, "por su trabajo, fundamental en el estudio de la electrodinámica cuántica, que ha permitido profundizar en la física de las partículas elementales".
Vino al mundo en el seno de una familia de clase media, formada por Melville Feynman y Lucille Phillips. Su padre, natural de Minsk (Bielorrusia), era miembro de una familia judía que había emigrado a los Estados Unidos cuando él apenas contaba cinco años de edad. Había intentado hacer fortuna abriendo diferentes negocios, pero sin demasiada suerte; no pudo, por ello, costearse una buena formación científica -como era su deseo-, aunque logró dar una buena educación a sus hijos y transmitirles esa pasión por la Ciencia que en él era innata.
Por su parte, la madre del futuro premio Nobel, Lucille Phillips, también descendía de una familia judía de emigrantes (en su caso, procedentes de Polonia). Era maestra de escuela primaria, lo que también obró en beneficio de la educación del pequeño Richard Phillips.
Un año después de su matrimonio, los Feynman se instalaron en Manhattan, donde vino al mundo Richard, su primer hijo. Éste creció en un ambiente familiar idílico, rodeado del mimo y las atenciones de sus padres, y educado desde su más tierna infancia en esos secretos de la Ciencia que tanto apasionaban a su progenitor. Pero, cuando sólo tenía cinco años de edad, la felicidad a la que estaba habituado se truncó trágicamente, al llevarse la muerte al segundo hijo de los Feynman antes de que el pequeño hubiera cumplido un mes. Esta desgracia ensombreció el hogar familiar y afectó profundamente el carácter del jovencísimo Richard.
Hasta los nueve años de edad, cuando nació su hermana Joan, Richard Phillips creció como hijo único, centrado en los conocimientos científicos que le transmitía su padre y en los que, ya aficionado al estudio, buscaba él por su propia cuenta en la Enciclopedia Británica (una de sus lecturas favoritas). A los diez años de edad, tras haber ocupado diversos asentamientos en Nueva York, se instaló con los suyos en el barrio de Far Rockaway, en cuyas calles comenzó a comprar viejos aparatos de radio para coleccionar sus dispositivo eléctricos, con la intención de crear su propio "laboratorio doméstico". En efecto, hizo de su habitación un lugar de trabajo donde realizó numerosos experimentos con electricidad (entre ellos, una alarma antirrobo que instaló en su propio cuarto) y se ganó algún dinero reparando aparatos de radio de sus convecinos; y a tal punto llevó su afición por estas materias que, al ingresar en el Instituto de Far Rockaway para cursar sus estudios secundarios, sólo mostró interés por las Ciencias y las Matemáticas.
Dado el nivel de conocimientos que había adquirido con las enseñanzas de su padre y por medio de sus pesquisas autodidácticas, Feynman halló que los programas de enseñanza media que estaba obligado a cursar eran sumamente sencillos para él, por lo que, por su cuenta, amplió sus conocimientos con el estudio de la trigonometría, el cálculo diferencial e integral y los números complejos. Su adelantamiento llegó a tal extremo que, siendo todavía adolescente, ya había inventado una notación matemática para su uso particular, que le resultaba mucho más útil que la convencional. No es de extrañar, por ende, que fuera siempre el número uno en sus clases de Matemáticas, que resultara vencedor en todos los concursos escolares centrados en esta disciplina, y que llegara incluso a proclamarse Campeón de Matemáticas en un certamen de la Universidad de Nueva York.
Concluida su formación secundaria, intentó ingresar en la Universidad de Columbia (Nueva York), pero fue rechazado por dos motivos: en primer lugar, su pasión por las Ciencias y las Matemáticas le había llevado a descuidar otras asignaturas, lo que mermaba considerablemente su nota media; y, por otra parte, era judío, lo que no facilitaba su ingreso en los centros de enseñanza más elitistas de los Estados Unidos (que establecían un cupo para limitar la admisión de alumnos que profesasen esta creencia).
Por fortuna para él, fue admitido en un centro de tanto o más prestigio, el célebre MIT (Massachusetts Institute of Technology), donde, en apenas cuatro años (1935-1939), obtuvo el título de licenciado en Ingeniería Eléctrica. En principio, había acudido allí para estudiar Matemáticas, pero pronto se sintió atraído por la Ingeniería, la Física y otras ciencias en las que sus conocimientos tenían aplicaciones prácticas.
Pasó, a continuación, a la no menos acreditada Universidad de Princeton, donde, ya plenamente orientado hacia la Física, obtuvo en 1942 el título de doctor en Física teórica. Su tesis doctoral, dirigida por el profesor John Wheeler, versaba sobre las ondas avanzadas, descritas por Feynman por medio de la teoría de las ondas electromagnéticas que viajan "hacia atrás" en el tiempo. Este trabajo despertó tanto interés entre la comunidad científica norteamericana que, cuando el joven doctor disertó por vez primera acerca de él en la Universidad de Princeton, acudieron a escuchar su conferencia los físicos más relevantes del momento, entre ellos Albert Einstein (1879-1955), John von Neumann (103-1957) y Wolfgang Pauli (1900-1958). Este último, que a la sazón impartía clases en Princeton y estaba considerado como una de las figuras más eminentes de la universidad, llegó a comentar que Feynman no había dado con una teoría correcta...; pero el tiempo acabó dando la razón al joven científico neoyorquino.
Ya con el título de doctor en su haber, Feynman se incorporó al claustro de la Universidad de Cornell en calidad de profesor de Física teórica; pero a apenas tuvo ocasión de impartir clases, porque, al poco de haber llegado, fue requerido por las autoridades políticas y militares de su nación, para que se integrara de inmediato en el denominado Proyecto Manhattan, un plan secreto que, dirigido por Oppenheimer (1900-1958) desde un laboratorio creado ad hoc en Los Álamos (Nuevo México), estaba destinado a obtener la primera bomba nuclear.
Escéptico por naturaleza, Feynman no estaba convencido de la utilidad del proyecto ni de la eficacia de la disciplina militar que reinaba en el laboratorio de Los Álamos, por lo que pasó la mayor parte del tiempo dedicándose a burlarse de cuantos participaban -ya de buen grado, o ya reclutados forzosamente, como era su caso- en esta misión secreta. Sirviéndose de su poderosa memoria, realizó una serie de trucos que le granjearon la peregrina fama de ser capaz de abrir cualquier cerradura; de ahí pasó a denunciar -siempre animado por un espíritu burlón- que las cajas de seguridad donde se guardaban los planos de la bomba atómica mostraban muchos puntos débiles, y llegó a sembrar el desconcierto entre sus superiores al demostrar -merced a su astucia- que él mismo era capaz de abrirlas. En el transcurso de una visita al Laboratorio de Oakridge, Feynman, que estaba encargado de supervisar la seguridad de sus documentos secretos, pidió los planos de las cajas y se encontró con una serie de signos misteriosos que no supo descifrar. Pero, en vez de delatar su incapacidad para vulnerar la seguridad conseguida por estas claves secretas, empezó a preguntar a diversos operarios altamente cualificados por las consecuencias que se derivarían de un posible fallo de tal o cual mecanismo, y al poco tiempo, merced a su asombrosa capacidad intelectual y a sus grandes conocimientos matemáticos y de ingeniería, había hallado las fórmulas necesarias para descifrar todos las claves ocultas: le había bastado con ir atando cabos entre una y otra respuesta -aparentemente aislada- para dar con el punto exacto por donde podía fallar toda la instalación.
Esta anécdota reforzó aún más esa fama de "mago" de que gozaba -amén del marchamo de científico excéntrico que le acompañó durante toda su vida-, y causó no poco desasosiego entre los mandos militares de Los Álamos, ya que dieron por cierto que Feynman -u otra personada dotada de su rara habilidad para abrirlo todo- era capaz de apoderarse de los documentos secretos del Proyecto Manhattan.
Pero no todo fueron bromas y recelos escépticos durante sus estancia en Los Álamos, ya que allí su joven esposa contrajo una grave enfermedad que acabó arrebatándole la vida. Desolado, Feynman aprovechó el final de la guerra para desvincularse por completo de Los Álamos y regresar a la docencia en la Universidad de Cornell. Poco después, buscando una alejamiento aún mayor, aceptó una oferta de la Universidad de Río de Janeiro y, tras pasar unos años en Brasil, se enamoró de este país, de sus formas de vida y de sus peculiaridades culturales y folklóricas.
Regresó, en 1950, a los Estados Unidos para ocupar la cátedra de Física teórica que le había ofrecido el prestigioso California Institute of Technology (CalTech); pero, dada su fascinación por Brasil, puso como condición, a cambio de hacerse cargo de esta plaza, que le financiasen el disfrute previo de un año sabático en Río de Janeiro. El CalTech aceptó la propuesta y Feynman regresó a su amada ciudad tropical en 1951, donde incrementó todavía más su fama de excéntrico tomando parte en numerosos concursos de samba (llegó a formar parte de una escuela de Copacabana). En esta línea extravagante de su personalidad, cabe reseñar que siempre fue un músico excelente, y que compaginó su dedicación a la música y al baile con otra afición tan peregrina como el estudio de la lengua maya (actividad en la que llegó a convertirse en una autoridad mundial). Lector compulsivo e infatigable, dejó también escritos diferentes libros que sorprenden por su capacidad de comunicación.
En 1952, ya en su cátedra del Instituto Tecnológico de California, Richard Phillips Feynman volvió a centrarse en sus investigaciones sobre electrodinámica cuántica y, en poco tiempo, logró desarrollar las reglas que han de ser obedecidas por las teorías de campo cuánticas. Los trabajos que realizó por esta época -con los que consiguió normalizar la teoría de la electrodinámica cuántica- acabaron por proporcionarle el premio Nobel en 1965; además, su nombre quedó inseparablemente unido a la historia de la Ciencia, al pasar a designar los famosos diagramas de Feynman que él inventó para representar sumas de interacciones (el científico neoyorquino aportó, también por estos años, importantes fundamentos a la teoría de las interacciones nucleares). Asimismo, se interesó por la mecánica estadística y, dentro de esta disciplina de la Física, por algunos fenómenos de bajas temperaturas (como los que se observan en el helio líquido).
En su faceta docente, Feynman hizo gala de hondas preocupaciones pedagógicas que acabaron por convertirle en uno de los profesores más queridos y admirados de la universidad americana de la segunda mitad del siglo XX. Interesado siempre en abordar de un modo sencillo las cuestiones más complicadas, se especializó en impartir los primeros cursos de la carrera de Física, habitualmente desdeñados por sus colegas, pues en ellos es preciso disipar las dudas de los estudiantes peor preparados; consciente de la importancia de su trabajo en este campo, acabó recogiendo la mayor parte de sus lecciones en la obra The Feynman's lectures on physics (Lecciones de Feynman sobre Física, 1963-1965, 3 volúmenes).
Un buen ejemplo de su interés por la pedagogía lo ofrece el trabajo que desarrolló durante su año sabático en Brasil, en el que evaluó todo el sistema educativo de este país sudamericano. Feynman llegó incluso a escribir un ensayo acerca de este asunto, al tiempo que impartía una serie de cursos y conferencias sobre la misma materia. No es de extrañar, por ende, que, a su regreso a los Estados Unidos, fuera incluido en la comisión de expertos encargados de evaluar los programas y libros de texto de Matemáticas y Física destinados a los alumnos de las escuelas primarias y secundarias del estado de California. Sus novedosos enfoques de la enseñanza de materias científicas revelan que, en determinadas ramas de la Física, llegó a replantearse muchas cuestiones de un modo totalmente original e innovador, como dejó bien patente no sólo en los tres volúmenes de The Feynman's lectures on physics, sino también en otras obras tan celebradas por los estudiantes -y aplaudidas por sus colegas en el campo de la docencia y la investigación- como The Strange Theory of Light and Matter (La extraña teoría de la luz y de la materia).
Galardornado, además del Nobel, con el premio Albert Einstein (1954) y el Lawrence (1962), Feynman gozó de tal reputación en el panorama científico y académico de los Estados Unidos que, a mediados de los años ochenta, fue incluido en la comisión de expertos encargados de investigar las causas del trágico fracaso del Challenger, un transbordador espacial de la NASA que explotó en pleno vuelo, a los pocos segundos de haber sido lanzado. Feynman demostró que esta catástrofe, en la que perdieron la vida los siete miembros de la tripulación del transbordador, se produjo debido a la pérdida de un sello con forma de anillo en el launch-pad de bajas temperaturas de la nave. A pesar de que, por aquel entonces, ya estaba seriamente afectado por el cáncer abdominal que le habían detectado en 1980, el animoso científico neoyorquino volvió a hacer gala de su talante combativo y su lenguaje llano y directo para imponer su criterio (que resultó ser el más atinado) por encima de las consideraciones de otros miembros de la comisión, más preocupados por salvaguardar el buen nombre de los científicos de la NASA.
Miembro, entre un sinfín de sociedades y agrupaciones de enorme prestigio en todo el mundo, de la National Academy of Sciences (Estados Unidos ) y de la Royal Society (Gran Bretaña), Richard Phillips Feynman fue finalmente derrotado por el cáncer a comienzos de 1988, a los dos semanas de haberse jubilado como docente (pues, a pesar de padecer esa penosa enfermedad, jamás quiso abandonar su vocacional cita con las aulas). Fruto de su peculiar sentido del humor y de su original forma de abordar la divulgación científica fue la extraordinaria autobiografía que dejó, basada en una serie de divertidas ilustraciones en las que quedan plasmados los hechos más notables de su peripecia vital y su trayectoria profesional. Se publicó primero bajo el título de Surely You're Joking, Mr. Feynman!, y más tarde como The Meaning of It All: Thoughts of a Citizen Scientist and Tuva or Bust!: Richard Feynman's Last Journey.
Aportaciones de Feynman
Los tres científicos que recibieron el Nobel de Física en 1965 (Feynman, Schwinger y Tomonaga) se afanaron en realizar los ajustes requeridos por la teoría electrodinámica cuántica para adaptarla a los resultados de los experimentos más recientes. Había sido el británico Paul Dirac (1902-1984) quien, en 1931, había desarrollado por vez primera dicha teoría, con la que, por medio de una combinación entre la Mecánica cuántica y la Relatividad especial de Einstein, vino a explicar las interacciones entre partículas cargadas y campos electromagnéticos. Pero, en la década siguiente, Willis Lamb (1913- ) y otros expertos en Física experimental demostraron que le teoría formulada por Dirac dejaba muchos cabos sueltos a la luz de los últimos experimentos realizados por ellos en sus laboratorios, de tal manera que, aunque no quedaba plenamente invalidada, sí necesitaba de algunos retoques capaces de abarcar los nuevos fenómenos detectados.
Schwinger y Tomonaga propusieron diversas correcciones; pero, a la postre, los ajustes más valiosos fueron los brindados por Feynman. Éste defendió la teoría de que en toda interacción electromagnética tiene lugar el intercambio de un fotón virtual, idea brillantísima que pronto se aplicó a las restantes interacciones fundamentales: la fuerza nuclear fuerte, la fuerza nuclear débil y la gravedad. Gracias a estas especulaciones teóricas de Feynman, se supo más adelante que esa partícula virtual intercambiada en las interacciones, bautizada con el nombre de bosón, puede ser de tres tipos distintos en el caso de la fuerza nuclear débil (las partículas W+, W- y Z0), mientras que presenta ocho modelos diferentes (agrupados bajo el nombre general de gluones) en el caso de la fuerza fuerte. El gravitón -nombre reservado a la partícula virtual intercambiada en la interacción fundamental de la gravedad- aún no ha sido descubierto.
El diagrama de Feynman. de gran rendimiento en todos los estudios sobre partículas elementales, fue diseñado por el científico neoyorquino para representar de una forma gráfica todas las interacciones electromagnéticas. Además, Feynman, junto con su colega del CalTech Murray Gell-Mann (1929- ) puso en circulación el concepto de quark para explicar con él el fenómeno de la multiplicidad de dichas partículas elementales.
