Dirac, un gigante de lo infinitamente pequeño

Situar la aportación de Dirac, el físico británico recientemente fallecido a los 82 años de edad, a la física teórica en el marco de nuestra concepción del universo microscópico requiere algunos comentarios que el rigor exige. Divulgar una concepción científica no debe ser nunca desvirtuarla, de modo que en esto de comentar la obra de uno de los grandes nombres de la ciencia de nuestro siglo es especialmente importante atinar con la descripción del marco conceptual en que se inscriben sus aportaciones.Simplificando, como conviene a la ocasión, puede decirse que el siglo XIX consiguió una descr...

Situar la aportación de Dirac, el físico británico recientemente fallecido a los 82 años de edad, a la física teórica en el marco de nuestra concepción del universo microscópico requiere algunos comentarios que el rigor exige. Divulgar una concepción científica no debe ser nunca desvirtuarla, de modo que en esto de comentar la obra de uno de los grandes nombres de la ciencia de nuestro siglo es especialmente importante atinar con la descripción del marco conceptual en que se inscriben sus aportaciones.Simplificando, como conviene a la ocasión, puede decirse que el siglo XIX consiguió una descripción formal de la Física del Mundo Macroscópico que cabía considerar casi como definitiva y completa. A falta de evidencia experimenta¡ sobre los fenómenos atómicos y subatómicos, se disponía, pues, de un esquema físico-matemático que suministraba una visión absolutamente coherente de los fenómenos.

Fue en este sentido una edad de oro, de la que nos hemos ido apartando a medida que la mayor información experimenta¡ nos ha hecho tomar contacto con el mundo atómico, cuyo comportamiento se aleja completamente de todo lo que la intuición clásica de los fenómenos puede sugerir. El problema, pues, aparecía nítidamente planteado en torno a un programa que, en palabras sencillas, no era otro sino el de adaptar los conceptos de la mecánica clásica a las nuevas realidades del mundo microscópico (cuántico). Tal programa recibe el nombre de cuantización,

Así las cosas, surge en el panorama científico la última de las, teorías clásicas, la relatividad. Conviene en este punto precisar que la relatividad como tal, pese a sus implicaciones en lo:; espectaculares desarrollos de la física atómica, no es en absoluto una teoría cuántica, y sí más bien, como hemos dicho, la más elaborada de las concepciones clásicas del universo. En cualquier caso, su repercusión en el mundo de los fenómenos cuánticos que, rigen el comportamiento íntimo de los constituyentes de la materia hizo preciso cambiar los términos de la cuestión. No se trataba a tanto, en efecto, de buscar la versión cuántica de la vieja mecánica racional como de construir una auténtica teoría relativista de los fenómenos microscópicos.

El problema, como siempre en física, requería, además de las evidentes condiciones de base, una dosis enorme de imaginación. La física, como toda forma de cultura, se construye siempre desde la imaginación. Dirac fue ante todo una mente extremadamente fina, capaz de aplicar una sutil intuición a un problema cuyos términos aparecían extremadamente confusos.

La teoría del electrón de Dirac permite incorporar los principios de la relatividad en el marco de una teoría cuántica. Pero el precio es considerable, pues las necesidades teóricas a satisfacer conducen a una descripción matemática cuyas implicaciones obligan a un paso posterior que también Dirac supo dar, construyendo la teoría e interpretándola en términos de una audacia intelectual poco común. Surgen así términos y conceptos que desde entonces están ampliamente asimilados en el lenguaje común y cuyo poder de sugestión todavía no se ha perdido. Quizá el más fascinante sea el de antipartícula; ya no habrá sólo partículas, a cada una de ellas corresponderá otra de idénticas propiedades, pero con distinta carga. Aquí se suele emplear el tópico de su imagen especular; tendremos, pues, un electrón y su correspondiente antipartícula, positrón. Además, ambas tienen la peregrina propiedad de aniquilarse mutuamente, un fenómeno típicamente relativista, en el que toda la materia de un estado puede desaparecer y, de hecho, lo hace en forma de energía (fotones).

Es ciertamente un mundo nuevo, cuya perspectiva se abre a través de un proceso finamente deductivo. Dirac es, en última instancia, el responsable de que la física sea una ciencia cada vez más fascinante, y no es éste un mal resumen de su aportación al mundo de las ideas.

jefe del Grupo de Física Teórica, es investigador del Instituto de Estructura de la Materia, perteneciente al Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC).