Manuel Lozano Leyva - De Arquímedes a Einstein

MANUEL LOZANO LEYVA es uno de los físicos nucleares españoles más conocidos en el mundo. Actualmente dirige el departamento de Física Atómica, Molecular y Nuclear de la Universidad de Sevilla. Tras realizar su tesis doctoral en Oxford con el profesor Hodgson, trabajó en el Instituto Niels Bohr de Copenhague, en la Universidad de Padua, en el Instituto de Física Nuclear de Daresbury y en la Universidad de Munich. Es miembro del CERN (Centro Europeo de Investigaciones Nucleares), ha formado parte de la junta directiva de la Real Sociedad de Física y representante de España en el Comité Europeo de Física Nuclear.

A Aníbal Lozano Rivera,

Una bella experiencia

Epílogo

El lector decidirá si los objetivos expresados en la introducción de este libro se han cumplido o no. Solo me resta explicarle por qué lo he escrito pensando en él como padre o madre de chavales adolescentes. Si recuerda bien los apuntes biográficos de los autores de los experimentos, en todos he resaltado las circunstancias de las familias en cuyo seno nacieron. Casi todos los personajes tuvieron padres ilustrados que desde pequeños los encauzaron hacia la curiosidad y el saber. Naturalmente, todos eran ricos. Hoy día tenemos acceso a una cantidad de información inmensamente superior a la que tenían los ricos de cualquier época pasada. La conclusión es obvia: lo único decisivo para que los niños perciban una atmósfera familiar propicia a la creatividad científica es la actitud de sus padres. Las escuelas y sus propias habilidades harán su función, pero sin dicha actitud se verá muy dificultada. Si este libro ha contribuido a crear ese ambiente familiar, aunque sea en muy pequeña medida, me sentiré satisfecho.

He utilizado tal cantidad de bibliografía y páginas de internet que irritaría al editor con una relación pormenorizada. Además de los ya mencionados en el texto, hago honor a todos los autores consultados citando solo Great Physicists de William H. Cropper (Oxford University Press, 2001).

El lector, sobre todo si es físico, habrá encontrado algún error o errata. Soy el único responsable y me disculpo; pero serán muy pocas las incorrecciones que halle porque el manuscrito lo ha corregido José Manuel Quesada Molina, amigo, compañero y físico riguroso al que quedo agradecido.

Título original: De Arquímedes a Einstein

Manuel Lozano Leyva, 2016

Retoque de cubierta: Skynet

Editor digital: Skynet

ePub base r2.1

A un historiador de la ciencia, Robert Crease, se le ocurrió hacer una encuesta sobre los experimentos más bellos de la física. Eligió para ello la revista Physics World, de gran difusión en Estados Unidos. Crease recibió más de doscientas respuestas y el resultado, después de publicarse en dicha revista, saltó a las páginas de The New York Times, con lo cual infinidad de periódicos, no solo en sus suplementos de ciencia sino también como información general, se hicieron eco del asunto. En España fue El País el que dedicó mayor atención a la «noticia» en su número del 23 de octubre de 2002.

El resultado de la encuesta no solo me pareció apasionante y me dio mucho que pensar, sino que además provocó bastantes discusiones agradables entre mis colegas y alumnos. Naturalmente, la primera fase de la discusión era si la elección por parte de los físicos norteamericanos había sido acertada y no demasiado sesgada hacia el mundo anglosajón. El resumen de tales elucubraciones de café es que los experimentos elegidos eran excelentes y que solo uno o dos, no siempre los mismos, se deberían haber incorporado al top ten, pero a costa de ninguno concreto, con lo cual la elección de los diez tomaba fuerza.

La segunda parte de las discusiones se centraba en definir lo que significa belleza en un experimento de física. Después de deliciosas divagaciones sobre este aspecto, creo que el denominador común quizá fuera que la belleza de la experiencia se debía a la máxima simplicidad de medios para realizarla y la gran capacidad de cambiar el pensamiento dominante que ofrecieron sus conclusiones.

El orden del resultado de la encuesta, por número de votos, fue el siguiente:

1. Interferencia de los electrones al pasar por una doble rejilla.
2. Caída libre de los cuerpos.
3. Determinación de la carga del electrón con gotas de aceite.
4. Descomposición de la luz del sol por un prisma.
5. Interferencia de la luz.
6. Medida de la fuerza de la gravedad con una balanza de torsión.
7. Medida de la circunferencia de la Tierra.
8. Caída de los cuerpos en planos inclinados.
9. Descubrimiento del núcleo atómico.
10. El péndulo de Foucault.

Me quedé observando la lista durante mucho tiempo y, recordando algunos comentarios de mis colegas, saqué varias conclusiones. La primera, bastante obvia, fue que, si se ordenaban cronológicamente, la concatenación de los experimentos era casi perfecta, dejando aparte el grandioso paréntesis de la Edad Media. La segunda, mucho más sutil, era que casi todos los autores habían perseguido con empeño dilucidar el carácter o la naturaleza de la luz. Entonces fue cuando se me ocurrió escribir un libro en el que se describieran las diez experiencias, porque podía tener cierta unidad y un hilo conductor.

¿A quién podría interesarle un libro así? Dependería de cómo estuviese escrito, de manera que si se presentaban en él todos los intríngulis técnicos de los experimentos así como la física que descubrían, podría resultarle interesante a algunos profesores de física general y poco más. Además, a estos profesionales poco se les puede enseñar sobre los experimentos referidos, porque los conocen muy bien. Otra posibilidad era escribir un libro para el público en general. ¿Y qué es esto del público en general? No lo sabía, pero en vez de abatirme y puesto que me apetecía escribir el libro cada vez más, lo que hice fue dirigirlo a un lector arquetípico: un padre o una madre de chavales de doce a dieciséis años. Al lector tendría que divertirle, ilustrarle, provocar en él discusiones con sus hijos y, lo más provechoso, incitarle a reproducir los experimentos que sean reproducibles sin medios técnicos complicados, caros o peligrosos. El resultado lo tiene en sus manos.

Al final del libro le explicaré al lector por qué elegí ese arquetipo, y convendrá conmigo que no ha sido por un afán de dirigirlo a un grupo numeroso, por razones obvias.

Antes de empezar, he de advertir que he alterado ligeramente el resultado de la encuesta de los norteamericanos. Si se observan los experimentos 2 y 8 de la lista anterior, los realizó el mismo científico: Galileo. Con la estructura de libro que diseñé, esto presentaba un inconveniente. Averigüé cuál había sido el experimento que había quedado en el undécimo lugar, y resultó ser el principio fundamental de la hidrostática de Arquímedes. Como siempre he tenido debilidad por el siracusano, lo incorporé y, además, en primer lugar. También he echado mano de otros pequeños trucos, como describir de pasada varios experimentos que a mí me parecen excelentes pero que los norteamericanos no mencionaron. Solo daré un ejemplo, el gato de Schrödinger, y el resto dejaré que los descubra el propio lector.

El editor, Cristóbal Pera, cuando se mostró de acuerdo en publicar el libro, me miró admonitoriamente apuntándome con un dedo, y yo, como sabía lo que me iba a decir, me adelanté diciéndole: «Ya sé, ya sé: ni una fórmula». No le hice caso al hombre de letras, y espero que reprima las ganas de emplear su rotulador rojo, porque he hecho un uso muy dosificado y claro (espero) de unas pocas fórmulas, de manera que si el lector se las salta, no pasa nada, pero si se esfuerza un poco se sentirá recompensado. Para equilibrar el tedio o el esfuerzo que puedan provocar las descripciones más arduas de los experimentos y conceptos, además de la interpretación de esas pocas fórmulas, me he permitido relajar al lector resaltando algunos aspectos pocos conocidos o escasamente enfatizados en las biografías de los personajes.