2006/09/25

El futuro del cuanto.




Paul Dirac (1902-1984) repasaba, en un artículo(*), lo que habían sido las teorías físicas en el pasado y lo que se esperaba de ellas en el futuro. Al llegar a su análisis sobre el futuro de la física, y, basándose en su particular concepción sobre la belleza geométrica, entendida como cierta forma de simetría, simplicidad y elegancia ( ver post anterior), analizó las tres constantes fundamentales implicadas en la llamada constante de estructura fina: la velocidad de la luz, c, la carga del electrón, e, y la constante de Planck, hbarra ( h/ 2pi).

Siguiendo sus criterios, puramente estéticos, se aventuró a predecir que de las tres constantes, en la física futura, sólo quedarían dos: la velocidad de la luz, por su implicación esencial en la teoría de la relatividad, y la carga del electrón.

En la constante de estructura fina, se encuentran implicadas las tres constantes de la siguiente forma:

Constante pura ( sin dimensiones físicas) = 1/137= (e^2 )/ (hbarra c).

Descartando c, nos encontramos con la duda entre h y e. Pero si la constante fundamental definitiva fuera h, supondría que para definir la carga del electrón estaría implicada una raíz cuadrada, algo que para Dirac resultaba improbable por la forma poco elegante con la que quedarían las ecuaciones relativas al electrón.

Para Dirac, Díos debía ser un gran matemático y con las matemáticas que conocemos nos acercamos a conocer un trocito de su creación. Curiosamente, Dirac era un gran ateo. Al respecto, Pauli escribió bromeando en sus memorias: "Si entiendo correctamente a Dirac, él dice: no hay Dios, y Dirac es su profeta".

Si la profecía de Dirac es cierta, al cuanto de acción le quedan los días contados, al menos en lo relativo a la consideración de la constante h como fundamental. Pasaría a ser una constante derivada de otras dos: la carga del electrón y la velocidad de la luz.

(*)Temas Investigación y Ciencia, tomo 10, 4º trim. 1997 :Misterios de la física cuántica. Artículo:"La concepción física de la naturaleza", Paul A.M.Dirac.

2 comentarios:

Juan de Dios dijo...

Pues yo creo que es más elegante, desde mi punto de vista, que las constantes sean el cuanto de acción y la velocidad de la luz, y que la carga del electrón sea una magnitud derivada…

Recordemos que las órbitas elípticas ahora nos parecen elegantes soluciones, cuando Tycho Brahe y Kepler negaron esa posibilidad por poco elegante. Afortunadamente Kepler supo ver que era mucho más elegante resolver el problema con "imperfectas elipses" que no revolverlo con perfectas circunferencias ;-)

Salvador dijo...

La elegancia y la belleza son muy relativas. A priori, está claro que no pueden ser los únicos criterios a seguir, pero es indudable que después de confirmar las soluciones que da la Naturaleza, nos solemos asombrar de su sencillez, economía de medios y belleza.