Richard Feynman
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Richard Phillips Feynman, 11 de mayo de 1918 en Far Rockaway, Nueva York, USA - 15 de febrero de 1988 en Los Angeles, California, USA.
Richard Feynman es considerado como uno de los más importantes físicos estadounidenses del siglo XX. Su trabajo en electrodinámica cuántica le valió el Premio Nobel de Física en 1965 compartido con Julian Schwinger y Sin-Itiro Tomonaga. Feynman era y sigue siendo una figura popular no solo por su habilidad como conferencista 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 americana. 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 estuvo encargado de supervisar 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) y el Premio Lawrence (1962). 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. 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.
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 graficas en el tiempo.
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Biografía
Feynman nació en Far Rockaway, Queens, 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 cuando es aplicado dos veces, es la derivada de una función) utilizando su propia notación, antes de entrar en la universidad. Su modo de pensar desconcertaba a veces a pensadores mas convencionales; una de sus preguntas cuando estaba aprendiendo la anatomía de los felinos, durante un curso de biologia universitario fue: "¿Tiene un mapa del gato?". Su manera de hablar era clara, aunque siempre con un marcado discurso casual.
Educación
Feynman recibió la licenciatura en el Instituto de Tecnología de Massachusetts en 1939 y un doctorado por la Universidad de Princeton in 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 Einstein no le convenció. Mientras trabajaba en su tesis doctoral, Feynman se casó con su primera mujer, Arline Greenbaum, a la que le habían diagnosticado tuberculosis, una enfermedad terminal en aquella época; dado que ambos fueron cuidadosos, Feynman nunca contrajo la enfermedad.
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 el test de la bomba en Trinity. Feynman pretendía ser la única persona que vió la explosión sin las gafas oscuras proporcionadas, mirando a través del parabrisas de un camión para protegerse de las dañinas frecuencias ultravioletas.
Como un 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 hacia creer; encontro 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 de Cornell
Después del proyecto, Feynman empezó a trabajar como profesor en la Universidad de 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 de una peonza(?) (...) Sin embargo este trabajo le sirvió en futuras investigaciones. Quedó muy sorprendido cuando le ofrecieron plazas de profesor de universidades punteras, eligiendo eventualmente 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 el 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 comfort. Sentía que si no podía ser creativo, al menos podía enseñar.
Feynman es 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 Carlifornia, (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 ayudo 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 interación 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 Strings' 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 spines 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 decada después de su muerte.
Después del éxito de la Electrodinámica Cuántica, Feynman estudió la Gravedad Cuántica. Por analogía con el fotón, que tiene spin 1, investigó las consecuencias de una particula sin masa de spin 2, y pudo derivar las ecuaciones de campo de Einstein de la Relatividad General, pero poco más. Desafortunadamente, en este momento llego a estar exhausto al trabajar en muchos proyectos importantes al mismo tiempo, incluyendo sus 'Lecturas en 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 'Lecturas de Física de Feynman', que son 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 lecturas, 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 lecturas fueron convertidas en libros como El Caracter 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 el 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 caso 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 de 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; entraron en el campo de los computadores como consultores.
El 'Laboratio de Propulsión de Jets' retuvo a Feynman como consultor de informática para misiones críticas. Un compañero describió a Feynman como un 'Don Quijote' en su asiento, más que 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 region 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 problemos burocráticos de la Guerra Fría nunca realizó. En este momento se le descubrió un cáncer pero gracias a la cirugía, le fue extirpado.
Los últimos años de Feynman
Feynamn 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 con 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 en reconocerlo. En Seguramente esta usted bromeando, Sr. Feynman explica que disfrutaba de las casas de prostitución y bailarinas de topless. Además, admitía ser un fumador de cannabis y haber experimentado con el LSD.
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Feynman fue requerido para participar en la 'Comisión Rogers' que investigó el desastre del 'Challenger' en 1986. Siguiendo pistas proporcionadas por algun informador interno, Feynman mostró en televisión el papel crucial que jugaron en el desastre las juntas '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 fue 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 queda reflejada por su estimación de la fiabilidad del transbordador espacial (98%), que ha sido lamentablemente confirmado 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 condición y Feynman decidió morir con dignidad y no aceptar más tratamientos. Murió el 15 de febrero de 1988.
Se ha anunciado un sello de correos honrando a Feynman para el 2005.
Obras de Feynman
Las 'Lectura de Física de Feynman son tal vez su obra más accesible para cualquiera con interés por la Física.
Libros
Física
- The Feynman's lectures on physics, Vol I,II, III. Con Robert Leighton y Matthew Sands. Español e inglés.
- Lectures on Computation.
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.
Citas
- "Querida Sra. Chown, ignore los intentos de su hijo de enseñarle física. La Física no es la cosa más importante. La cosa mas importante es el amor. Mis mejores deseos, Richard Feynman."
- "La Física es a las Matemáticas lo que el sexo es a la masturbación."
- "La Física es como el sexo: seguro que da alguna compensación práctica, pero no es por eso por lo que la hacemos."
- "La Matemática no es real, pero parece real. ¿Dónde está ese lugar?"
- "Las mismas ecuaciones tienen las mismas soluciones." (Así, cuando se ha solucionado un problema matemático, se puede reusar la solución en otra situación física similar. Feynman era muy habilidoso transformando un problema en otro que podía solucionar.)
- "Cuando estas solucionando un problema, no te preocupes. Ahora, después de que has resuelto el problema es el momento de preocuparse.
- "Lo más maravilloso de la ciencia es que está viva."
- "Todos los procesos fundamentales son reversibles."
- "Que significa 'entender'?... No lo sé."
- "Lo que no puedo crear, no lo entiendo."
- "No tengo que 'tener' una respuesta. No me siento aterrorizado por no conocer cosas, por estar perdido en el misterioso universo sin tener ningún propósito— que es el modo en el que la realidad es, hasta donde puedo decir, posiblemente. Esto no me aterra."
- "Para aquellos que no conocen las matemáticas, es difícil sentir la belleza, la profunda belleza de la naturaleza... Si quieres aprender sobre la naturaleza, apreciar la naturaleza, es necesario aprender el lenguaje en el que habla"
((continuara))
Ver también
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