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La teoría de que en todo el universo sólo existe un electrón que viaja en el tiempo
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Es imposible pero llevó al Nobel

La teoría de que en todo el universo sólo existe un electrón que viaja en el tiempo

El profesor de Princeton John Wheeler formuló una solución a la naturaleza del cosmos tan lógica como absurda que puso a Richard Feynman sobre la pista que finalmente le llevó al Nobel de Física

Foto: A veces la física es tan absurda como esta ilustración de inteligencia artificial. (Dall-E)
A veces la física es tan absurda como esta ilustración de inteligencia artificial. (Dall-E)

Tras milenios pensando sobre ello y más de un siglo de física avanzada, el ser humano todavía no sabe realmente quiénes somos, de dónde venimos o dónde estamos. Apenas sabemos que "para explicar cómo hacer una tarta de manzana, primero hay que crear un universo", como dijo en su día Carl Sagan. De Copérnico a Galileo a la física newtoniana, la relatividad de Einstein y el universo cuántico, nuestras teorías sobre la creación y existencia de la realidad han surgido, evolucionado, muerto o multiplicado de mil formas, pero ninguna tan exótica y maravillosamente loca como la que el físico y profesor de Princeton John Archibald Wheeler le dio a su joven y brillante alumno Richard Feynman cuando este último estaba pensando en los principios que en 1965 le valieron el Premio Nobel por su trabajo en el desarrollo de la electrodinámica cuántica.

El propio Feynman —que además de ser un genio era un tipo con un sentido del humor desternillante y una capacidad para explicar conceptos complejos con una claridad meridiana— lo contó en su discurso cuando aceptó su premio ante las autoridades de la academia en Estocolmo, el 11 de diciembre de aquel año.

Foto: (Inteligencia Artificial/Dall-e/Novaceno)

Feynman había pasado años trabajando en la Universidad de Princeton bajo la guía de su mentor, el profesor Wheeler, un tipo fascinante en sí mismo, que trabajó con el legendario Niels Bohr en los principios de la fisión nuclear y codesarrolló el concepto más sencillo en el que la energía se transforma en materia en el que dos fotones chocan para formar un positrón y un electrón, un mecanismo conocido como el proceso Breit-Wheeler. De hecho, aunque la mayoría de la población no tenga ni idea de quién narices es el profesor Wheeler, casi todo el mundo con dos dedos de frente sí conoce muchas de las palabras que él mismo acuñó por primera vez, como la espuma cuántica o el agujero de gusano. También popularizó el término agujero negro, que uno de sus estudiantes sugirió durante una de sus clases explicando las singularidades de Einstein, del que era colaborador y amigo. De hecho, Stephen Hawking le llamó “el héroe de la historia del agujero negro” en su libro Respuestas breves a grandes preguntas.

Pero volviendo a Feynman, en su discurso contó como se partía la cabeza ante la naturaleza del mundo cuántico y los electrones, unas partículas que son indistinguibles las unas de las otras en todos los sentidos. Se calcula que, en el universo conocido, hay 10^81 electrones, un número imposible de comprender, todos exactamente iguales. Hasta que Feynman tuvo una conversación clave con Wheeler:

“Como subproducto de este mismo punto de vista, un día recibí una llamada telefónica en la universidad de posgrado de Princeton del profesor Wheeler, en la que dijo:

— "Feynman, sé por qué todos los electrones tienen la misma carga y la misma masa"

— "¿Por qué?"

— "¡Porque todos son el mismo electrón!"

Y, luego explicó por teléfono, "supongamos que las líneas del mundo que normalmente estábamos considerando antes en el tiempo y el espacio, en lugar de solo subir en el tiempo, eran un nudo tremendo, y luego, cuando cortamos el nudo, por el plano correspondiente a un tiempo fijo, veríamos muchas, muchas líneas del mundo y eso representaría muchos electrones, excepto por una cosa. Si en una sección se trata de una línea de mundo de electrones ordinario, en la sección en la que se invirtió y regresa del futuro, tenemos el signo equivocado para el momento adecuado, para las cuatro velocidades adecuadas, y eso es equivalente a cambiar el signo de la carga y, por lo tanto, esa parte de un camino actuaría como un positrón".”

En otras palabras: en el universo existe un único electrón que se mueve por el espacio-tiempo en todas las direcciones.

placeholder Richard Feynman (izquierda) y John Wheeler.
Richard Feynman (izquierda) y John Wheeler.

Pero claro, como muchas de las teorías que nos regalan de vez en cuando los físicos y ponemos en estas páginas de Novaceno, una cosa es formular una explicación fantástica que te vuela la cabeza y te hace pensar ‘eureka’ y otra es demostrarla. La de Wheeler, que explicaba perfectamente cómo funcionan todos los electrones de todo el universo, era sólo un ejercicio de gimnasia mental. Pero, como todo buen ejercicio, tuvo felices consecuencias, como continuó explicando el propio Feynman en su disertación:

"Pero, profesor", dije, "no hay tantos positrones como electrones". "Bueno, tal vez estén escondidos en los protones o algo así", dijo. No me tomé tan en serio su idea de que todos los electrones eran los mismos, pero tomé la observación de que los positrones podrían simplemente ser representados como electrones que van del futuro al pasado en una sección trasera de sus líneas del mundo. ¡Eso, lo robé!”

Y así, de ese feliz intercambio, surgió el trabajo que definió en parte las teorías de Feynman que le valieron el Nobel. Moraleja: hay que tomar lo que sea que toma esta gente, que imagino será tarta de manzana según la receta de Carl Sagan.

Tras milenios pensando sobre ello y más de un siglo de física avanzada, el ser humano todavía no sabe realmente quiénes somos, de dónde venimos o dónde estamos. Apenas sabemos que "para explicar cómo hacer una tarta de manzana, primero hay que crear un universo", como dijo en su día Carl Sagan. De Copérnico a Galileo a la física newtoniana, la relatividad de Einstein y el universo cuántico, nuestras teorías sobre la creación y existencia de la realidad han surgido, evolucionado, muerto o multiplicado de mil formas, pero ninguna tan exótica y maravillosamente loca como la que el físico y profesor de Princeton John Archibald Wheeler le dio a su joven y brillante alumno Richard Feynman cuando este último estaba pensando en los principios que en 1965 le valieron el Premio Nobel por su trabajo en el desarrollo de la electrodinámica cuántica.

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