Richard Feynman

Richard Phillips Feynman (Nueva York, Estados Unidos, 11 de mayo de 1918 - Los Angeles, California, Estados Unidos, 15 de febrero de 1988), físico estadounidense, considerado como uno de los más importantes de su país en el siglo XX. Su trabajo en electrodinámica cuántica le valió el Premio Nobel de Física en 1965, compartido con Julian Schwinger y Sin-Ichiro Tomonaga. En este trabajo desarrolló un método para estudiar las interacciones y propiedades de las partículas subatómicas utilizando los denominados diagramas de Feynman. En su juventud participó en el desarrollo de la bomba atómica en el proyecto Manhattan. Entre sus múltiples contribuciones a la física destacan también sus trabajos exploratorios sobre computación cuántica y los primeros desarrollos de nanotecnología.

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Biografía

Feynman nació el 11 de mayo de 1918 en Nueva York; sus padres eran judíos, aunque no practicantes. El joven Feynman fue fuertemente influenciado por su padre, que le animaba a hacer preguntas que retaban al razonamiento tradicional; su madre le transmitió un profundo sentido del humor, que mantuvo durante toda su vida. De niño disfrutaba reparando radios pues tenía talento para la ingeniería. Experimentaba y redescubría temas matemáticos tales como la 'media derivada' (un operador matemático que, al ser aplicado dos veces, resulta en la derivada de una función) utilizando su propia notación, antes de entrar en la universidad. Su modo de pensar desconcertaba a veces a pensadores más convencionales; una de sus preguntas cuando estaba aprendiendo la anatomía de los felinos, durante un curso de biología universitario fue: "¿Tiene un mapa del gato?". Su manera de hablar era clara, aunque siempre con un marcado discurso casual.

Educación

Richard Feynman recibió la licenciatura en el Instituto de Tecnología de Massachusetts en 1939 y un doctorado por la Universidad de Princeton en 1942; su director de tesis fue John Archibald Wheeler. Después de que Feynman completase su tesis en mecánica cuántica, Wheeler se la presentó a Albert Einstein, pero a éste no le convenció.

Mientras trabajaba en su tesis doctoral, Feynman se casó con Arline Greenbaum, a la que los médicos le habían diagnosticado tuberculosis, una enfermedad terminal en aquella época; dado que ambos fueron cuidadosos, Feynman nunca contrajo la enfermedad y vivió muchos años después de la muerte de su esposa.

El proyecto Manhattan

En Princeton, el físico Robert R. Wilson instó a Feynman a participar en el Proyecto Manhattan, el proyecto del ejército de los Estados Unidos en Los Alamos para desarrollar la bomba atómica. Visitaba a su esposa en un sanatorio en Santa Fe los fines de semana, hasta su muerte en Julio de 1945. Se volcó en su trabajo en el proyecto y estuvo presente en la prueba de la bomba en Trinity. Feynman pretendía ser la única persona que vio la explosión sin las gafas oscuras proporcionadas, mirando a través del parabrisas de un camión para protegerse de las dañinas frecuencias ultravioletas.

Como joven físico, su papel en el proyecto estaba relativamente alejado de la línea principal, consistiendo en la dirección del grupo de computación 'humana' de la división teórica, y después, con Nicholas Metropolis, instalando el sistema para usar máquinas de tarjetas perforadas de IBM para la computación. Feynman y su grupo realmente tuvieron éxito al solucionar una de las ecuaciones del proyecto que estaban escritas en las pizarras. Sin embargo, no 'hicieron la física bien' y la solución no fue usada en el proyecto.

Los Alamos estaba aislada; en sus propias palabras, "no había nada que hacer allí". Aburrido, Feynman encontró pasatiempos como abrir cajas de caudales, dejando notas graciosas para probar que la seguridad en el laboratorio no era tan buena como a la gente le hacían creer; encontró una parte aislada de la 'mesa' (Los Alamos está en una elevación) donde tocaba el tambor al estilo indio; "y tal vez bailaré y cantaré un poco". Esto no pasó desapercibido, pero nadie notó que "Injun Joe" era realmente Feynman. Se hizo amigo del cabeza del proyecto J. Robert Oppenheimer, que intentó sin éxito llevarle a trabajar a la Universidad de California, Berkeley, después de la guerra.

Principios de su carrera: Universidad Cornell

Después del proyecto, Feynman empezó a trabajar como profesor en la Universidad Cornell, donde trabajaba Hans Bethe, quien había probado que la fuente de energía del Sol era la fusión nuclear. Sin embargo, se sentía sin inspiración; pensando que estaba 'quemado', se entretuvo con problemas poco útiles pero divertidos, como analizar la física del twirling. Sin embargo este trabajo le sirvió en futuras investigaciones. Quedó muy sorprendido cuando le ofrecieron plazas de profesor de universidades punteras, eligiendo finalmente trabajar en el Instituto de Tecnología de California en Pasadena, California, a pesar de serle ofrecida también una plaza en el Instituto de Estudios Avanzados cerca de la Universidad de Princeton, (en la que, en ese tiempo, estaba Albert Einstein).

Feynman rechazó el Instituto por la razón de que no había obligaciones como profesor. Feynman pensaba que sus estudiantes eran una fuente de inspiración y también, durante los periodos no creativos, de confort. Sentía que, si no podía ser creativo, al menos podía enseñar.

Feynman fue llamado algunas veces "El Gran Explicador"; tenía gran cuidado cuando explicaba algo a sus estudiantes, haciendo una cuestión de moral no hacer un tema arcano, sino accesible a otros. (...) 'Pensamiento claro' y 'presentación clara' fueron requisitos fundamentales. (...) Un año sabático, volvió a estudiar los Principia de Newton; lo que aprendió de Newton lo transmitió a sus estudiantes, tal como el intento de Newton de explicar la difracción.

Los años en el Caltech

Feynman hizo mucho de su mejor trabajo mientras estuvo en el Instituto Tecnológico de California, (Caltech), incluyendo investigaciones en:

• Electrodinámica cuántica. El problema por el que Feynman ganó su Premio Nobel estaba relacionado con la probabilidad de cambio de los estados cuánticos. Ayudó a desarrollar la formulación de 'Integral de Camino' de la Mecánica Cuántica, en la que todos los posibles caminos de un estado al siguiente son considerados, siendo el camino real una 'suma' de todas las posibilidades.

• Física de la superfluidez del helio líquido, en el cual el helio parece tener una falta total de viscosidad cuando fluye. Aplicando la Ecuación de Schrödinger al problema, observó que la superfluidez era un comportamiento cuántico observable a escala macroscópica. Esto ayudó enormemente con el problema de la superconductividad.

• Un modelo de la desintegración débil (...). (Un ejemplo de la interacción débil es la desintegración de un neutrón en un electrón, un protón, y un anti-neutrino.) Aunque E.C. George Sudharsan y Robert Marshak desarrollaron la teoría casi simultáneamente, la colaboración de Feynman con Murray Gell-Mann se considera como la principal. La teoría fue de una importancia crucial, y la interacción débil fue descrita con gran precisión.

También desarrolló los 'Diagramas de Feynman', un dispositivo de cuaderno que ayuda a entender y calcular las interacciones entre partículas en el espacio-tiempo. Este método le permitió a él, y ahora permite a otros, trabajar con conceptos que habrían sido más difíciles sin él, como la reversibilidad del tiempo y otros procesos fundamentales. Estos diagramas son ahora fundamentales para la 'Teoría de Cuerdas' y la 'Teoría-M'. (...)

A partir de sus diagramas de un pequeño número de partículas interactuando en el espacio-tiempo, Feynman intentó modelizar toda la física en términos de esas partículas, de sus espines y del acoplamiento de las fuerzas fundamentales. El modelo de los quark era el rival de la formulación del 'partón' de Feynman, y fue el ganador. Sin embargo, Feynman no luchó contra el modelo de los quarks; por ejemplo, cuando se descubrió el quinto quark, Feynman inmediatamente hizo notar a sus estudiantes que el descubrimiento implicaba un sexto quark, que fue realmente descubierto en la década posterior a su muerte.

Después del éxito de la Electrodinámica Cuántica, Feynman estudió la Gravedad Cuántica. Por analogía con el fotón, que tiene espín 1, investigó las consecuencias de una partícula sin masa de espín 2, y pudo derivar las ecuaciones de campo de Einstein de la Relatividad General, pero poco más. Desafortunadamente, en este momento llegó a estar exhausto al trabajar en muchos proyectos importantes al mismo tiempo, incluyendo sus 'Conferencias de Física'.

Durante su estancia en Caltech, se le pidió ayudar en la enseñanza de los estudiantes de licenciatura. Después de dedicar 3 años al proyecto, produjo una serie de lecturas, que se convirtieron en las famosas 'Conferencias de Física de Feynman', la mayor razón por la que Feynman es aún considerado por una gran mayoría de físicos como uno de los grandes maestros de enseñanza de la física de todos los tiempos. Posteriormente le fue concedida la medalla Oersted, de la cual estaba especialmente orgulloso. Sus estudiantes competían por su atención; una vez se despertó cuando un estudiante dejó una solución a un problema en su buzón; no pudo volver a dormir y leyó la solución propuesta. Esa mañana su desayuno fue interrumpido por otro triunfante estudiante, pero Feynman le informó que ya era demasiado tarde.

Feynman fue un influyente popularizador de la física en sus libros y lecciones, notablemente una charla en nanotecnología en 1959 llamada Hay mucho sitio al fondo. Feynman ofreció 1000 dólares en premios por dos de sus retos en nanotecnología. También fue uno de los primeros científicos en darse cuenta de las posibilidades de los computadores cuánticos. Muchas de sus lecciones fueron convertidas en libros como El Carácter de la Ley Física y Electrodinámica Cuántica: La Extraña Teoría de la Luz y la Materia (...)

Vida Personal

La primera esposa de Feynman murió mientras él estaba trabajando en el proyecto Manhattan. Se casó una segunda vez, con Mary Louise Bell de Neodesha, Kansas, en Junio de 1952; el matrimonio fue breve y fracasado.

Feynman se casó más tarde con Gweneth Howarth, del Reino Unido, que compartía su entusiamo por la vida. Además de su hogar en Altadena, California, tenían una casa en la playa en Baja California. Permanecieron casados el resto de su vida y tuvieron un hijo propio, Carl, y una hija adoptiva, Michelle.

Feynman tuvo gran éxito enseñando a Carl, usando discusiones sobre hormigas y marcianos como un método para conseguir ver problemas desde nuevas perspectivas; se sorprendió al ver que la misma manera de enseñar no servía para Michelle. Las matemáticas eran un punto común de interés para padre e hijo, y entraron en el campo de los computadores como consultores.

El Jet Propulsion Laboratory (Laboratorio de Propulsión a Chorro) retuvo a Feynman como consultor de informática para misiones críticas. Un compañero describió a Feynman como un 'Don Quijote' en su asiento, más que un físico delante de un computador, preparado para batallar con los molinos de viento.

De acuerdo al profesor Steven Frautschi, un colega, Feynman fue la única persona en la región de Altadena que contrató un seguro contra las riadas después del fuego masivo de 1978, prediciendo correctamente que la destrucción causada por el fuego ocasionaría la erosión del paisaje, causando corrimientos e inundaciones. La riada ocurrió en 1979, después de las lluvias del invierno, y destruyó muchas casas en el vecindario.

Feynman viajó mucho, notablemente a Brasil, y cerca del final de su vida planeó visitar la oscura tierra rusa de Tuva, un sueño que debido a problemas burocráticos de la Guerra Fría nunca realizó. En esa época se le descubrió un cáncer que, gracias a una extensa cirugía, le fue extirpado.

Los últimos años de Feynman

Feynman no trabajó sólo en física, y tenía un gran círculo de amigos de muchos ámbitos de la vida, incluyendo las artes. Practicó la pintura y logró cierto éxito bajo un pseudónimo, culminando con una exposición. En Brasil, con persistencia y práctica, aprendió a tocar el tambor al estilo samba, y participó en una escuela de samba. Tales acciones le dieron una reputación de excéntrico.

Feynman tenía unas opiniones muy liberales sobre la sexualidad y no le avergonzaba reconocerlo. En ¿Está usted bromeando, Sr. Feynman? explica que realizó encargos de pintor para casas de prostitución, y de cómo frecuentaba bares de topless.

Feynman fue requerido para participar en la 'Comisión Rogers', que investigó el desastre del 'Challenger' en 1986. Siguiendo pistas proporcionadas por algún informador interno, Feynman mostró en televisión el papel crucial que jugaron en el desastre las juntas toroidales ("O-ring") de los cohetes laterales, con una simple demostración, usando un vaso de agua con hielo y una muestra del material. Su opinión sobre la causa del accidente fue diferente de la oficial, y considerablemente más crítica sobre el papel jugado por la dirección al dejar de lado las preocupaciones de los ingenieros. Después de insistir mucho, el informe de Feynman fue incluido como un apéndice al documento oficial. El libro ¿Qué te importa lo que piensen los demás? incluye la historia del trabajo de Feynman en la comisión. Su habilidad como ingeniero se puso de manifiesto en su estimación de la fiabilidad del transbordador espacial (98%), que se ha visto lamentablemente confirmada en los dos fallos cada 100 vuelos del transbordador hasta el 2003.

El cáncer se reprodujo en 1987, y Feynman ingresó en el hospital un año después. Complicaciones quirúrgicas empeoraron su estado, y Feynman decidió morir con dignidad y no aceptar más tratamientos. Murió el 15 de febrero de 1988 en Los Angeles, California.

Legado

Feynman era y sigue siendo una figura popular no sólo por su habilidad como conferenciante y profesor, sino también por su excentricidad y espíritu libre mostrados en libros como: ¿Está usted de broma, Sr. Feynman? y otros de gran éxito. Además de su carrera académica, Feynman fue un profesor admirado y un talentoso músico amateur. En su carrera también colaboró en el Proyecto Manhattan, en el que se desarrolló la bomba atómica. Durante aquel tiempo Feynman estuvo a cargo de la división de cálculo del proyecto, consiguiendo construir un sistema de cálculo masivo a partir de máquinas IBM. Durante este período también supervisó la seguridad de las plantas de enriquecimiento de uranio.

Entre 1950 y 1988, Feynman trabajó en el Instituto Tecnológico de California, Caltech, con el puesto de Richard Chase Toleman Professor of Theoretical Physics, encargado de la enseñanza de física teórica.

Durante su vida, Feynman recibió numerosos premios, incluyendo el Premio Albert Einstein (Princeton, 1954), el Premio Lawrence (1962), y el premio Nobel de Física de 1965. Fue también miembro de la Sociedad Americana de Física, de la Asociación Americana para el Adelanto de la Ciencia, la National Academy of Sciences, y fue elegido como miembro extranjero de la Royal Society en 1965. Estaba particularmente orgulloso de la Medalla Oersted a la Enseñanza que ganó en 1972. Pero tal vez el homenaje más relevante no proviene de los premios académicos: poco después de su muerte, un grupo de estudiantes de Caltech escaló el frente de la Biblioteca Millikan de la universidad y colgó un gran cartel de tela con la leyenda "We love you Dick!" ("¡Te amamos, Dick!").

Entre sus trabajos más importantes, destaca la elaboración de los Diagramas de Feynman, una forma intuitiva de visualizar las interacciones de partículas atómicas en electrodinámica cuántica mediante aproximaciones gráficas en el tiempo. Feynman es considerado también como una de las figuras pioneras de la nanotecnología, y una de las primeras personas en proponer la realización futura de ordenadores cuánticos.

El Servicio Postal de los Estados Unidos emitió un sello de correos honrando a Feynman el 5 de mayo de 2005.

Libros

Física

• The Feynman's lectures on physics, Vol I,II, III. Con Robert Leighton y Matthew Sands. Español e inglés.
• Lectures on Computation.
• Quantum mechanics and path Integrals

Divulgación física

• The Character of Physical Law.
• Six Easy Pieces:Essentials of Physics Explained by Its Most Brilliant Teacher.
• Six Not-So-Easy Pieces: Einstein's Relativity, Symmetry and Space-Time.
• Electrodinámica Cuántica: La extraña teoría de la luz y la materia.

Divulgación y pensamiento de Feynman

• The Pleasure of Finding Things Out. The Best Short Works of Richard P. Feynman.
• Surely you are joking Mr. Feynman! Adventures of a Curious character. ¿Está Vd. de broma, Sr. Feynman?: Aventuras de un curioso personaje tal como le fueron referidas a Ralph Leighton.
• What Do You Care What Other People Think? Further Adventures of a Curious Character. ¿Qué te importa lo que otras personas piensen? Aventuras adicionales de un personaje curioso.
• Don't You have Time to Think?

Véase también

• Diagrama de Feynman

Enlaces externos

Wikiquote

• Wikiquote alberga frases célebres de Richard Feynman.
• Enlaces a numerosas fotografías de Feynman (Enlace roto. Disponible en Internet Archive el historial y la última versión.)
• Un artículo de "Science Now" explicando los diagramas de Feynman
• FeynmanOnLine, un sitio de homenaje
• Enlaces a sitios sobre Feynman en el Laboratorio de Los Alamos