Walter Lewin - Por amor a la física

A todos los que me inculcaron el amor por la física y el arte.

W ALTER L EWIN

A mi nieto Caleb Benjamin Luria.

W ARREN G OLDSTEIN

«Has cambiado mi vida» es una frase muy común en los emails que Walter Lewin recibe a diario de fans cautivados por sus "vídeo clases" sobre las maravillas de la física, y es que desde el momento en que sus clases estuvieron disponibles en internet, Lewin se convirtió en una celebridad en YouTube, y cerca de mil personas descargan sus grabaciones cada día. Durante más de treinta años como profesor en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), Lewin perfeccionó su peculiar arte de enseñar y de hacer de la física algo accesible y divertido. En sus cursos, siempre prácticos, ha llegado a colocar su cabeza delante de un martillo demoledor o a aplicarse una sobrecarga de trescientos mil voltios para explicar conceptos básicos a sus estudiantes.

En Por amor a la física, Lewin responde a preguntas curiosas: ¿Es posible que seamos más bajos estando de pie que estando tumbados? ¿Por qué los colores del arcoíris siempre están ordenados del mismo modo? ¿Sería posible tocar alguno con la mano? Lewin acompaña a los lectores en un viaje maravilloso abriendo nuestros ojos ante la increíble belleza y el poder con el que la física puede revelarnos los mecanismos ocultos del mundo que nos rodea. «Para mí», escribe Lewin, «la física es una forma de ver lo espectacular y lo mundano, lo inmenso y lo diminuto, como un bonito y emocionante conjunto de interrelaciones», «sumerjo a las personas en su propio mundo, el mundo en el que viven y con el que están familiarizadas pero que todavía no abordan como físicos.»

Walter Lewin con Warren Goldstein

ePub r1.1

hofmiller03.07.20

Título original: For the love of physics

Walter Lewin y Warren Goldstein, 2011

Traducción: Marcos Pérez Sánchez

Editor digital: hofmiller

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Es realmente asombroso. Mi abuelo materno era analfabeto, trabajaba de celador y, dos generaciones después, yo soy catedrático en el MIT. Le debo mucho al sistema educativo holandés: hice el doctorado en la Universidad Tecnológica de Delft, en los Países Bajos, y maté tres pájaros de un tiro.

Desde el principio empecé a impartir clases de física. Para pagar la matrícula tuve que pedir un préstamo al gobierno holandés y, si daba clases a jornada completa, al menos veinte horas a la semana, cada año el gobierno me perdonaba una quinta parte de la deuda. Otra ventaja de dar clase era que no tendría que hacer el servicio militar. El ejército habría sido lo peor, un desastre absoluto para mí. Soy alérgico a cualquier forma de autoridad —es un rasgo de mi personalidad— y sabía que habría acabado hablando más de la cuenta y fregando suelos. Así que enseñaba matemáticas y física a tiempo completo, veintidós horas de clase a la semana, en el Liceo Libanon de Rotterdam, a alumnos de dieciséis y diecisiete años. Me libré del ejército, no tuve que devolver el préstamo y me estaba sacando el doctorado, todo a la vez.

También aprendí a dar clase. Para mí, era emocionante enseñar a alumnos de instituto y poder ejercer una influencia positiva sobre las mentes de chicos jóvenes. Siempre traté de que las clases fueran interesantes pero también divertidas para los alumnos, a pesar de que el centro era bastante estricto: las puertas del aula tenían montantes en su parte superior y uno de los jefes de estudios solía subirse a una silla y espiar a los profesores a través de ellos. ¿Te lo puedes creer?

La cultura del centro no me convencía y, como buen estudiante de doctorado, rebosaba entusiasmo. Mi objetivo era transmitir ese entusiasmo a mis alumnos, ayudarles a ver la belleza del mundo que les rodeaba de una forma distinta, transformarlos para que ellos también apreciasen la belleza del mundo de la física y entendiesen que la física está en todas partes, permea nuestras vidas. Me di cuenta de que lo importante no son los temas que tratas, sino lo que descubres. Exponer en clase teorías acabadas puede ser algo aburrido y los alumnos lo notan. Descubrir las leyes de la física y conseguir que vean a través de las ecuaciones, sin embargo, revela el proceso de descubrimiento, con toda su novedad y emoción, y a los alumnos les encanta participar en él.

Tuve oportunidad de hacerlo también, de una forma distinta, muy lejos de las aulas. Cada año, la escuela patrocinaba unas vacaciones de una semana en las que un profesor se llevaba a los chicos de acampada a un lugar bastante remoto y primitivo. Mi ex mujer, Huibertha, y yo lo hicimos una vez y nos encantó. Cocinábamos todos juntos y dormíamos en tiendas de campaña. Entonces, como estábamos muy lejos de las luces de la ciudad, despertábamos a los chicos a medianoche, les dábamos chocolate caliente y les sacábamos a ver las estrellas. Identificábamos constelaciones y planetas y podían contemplar la Vía Láctea en todo su esplendor.

No estaba estudiando, ni siquiera enseñando, astrofísica —de hecho, estaba diseñando experimentos para detectar algunas de las partículas más pequeñas del universo—, pero siempre me ha fascinado la astronomía. Lo cierto es que a casi todos los físicos del planeta les encanta la astronomía. Muchos físicos que conozco construyeron sus propios telescopios cuando estaban en secundaria. Mi viejo amigo y colega en el MIT George Clark esmeriló y pulió un espejo de 15 centímetros para un telescopio cuando estaba en el instituto. ¿Por qué les gusta tanto la astronomía a los físicos? Por una parte, muchos de los avances de la física —las teorías sobre el movimiento orbital, por ejemplo— han sido resultado de dudas, observaciones y teorías astronómicas. Por otra, la astronomía es física, escrita a gran escala sobre el cielo nocturno: eclipses, cometas, estrellas fugaces, cúmulos globulares, estrellas de neutrones, erupciones de rayos gamma, chorros, nebulosas planetarias, supernovas, cúmulos de galaxias, agujeros negros.

Basta con que mires al cielo y te hagas unas preguntas obvias: ¿Por qué el cielo es azul, los atardeceres rojos y las nubes blancas? ¡La física tiene las respuestas! La luz solar se compone de todos los colores del arco iris, pero a medida que atraviesa la atmósfera se dispersa en todas direcciones al chocar con las moléculas del aire y con minúsculas partículas de polvo (mucho más pequeñas que una micra, que es una diezmilésima de centímetro). Es lo que se conoce como dispersión de Rayleigh. La luz azul es la que más se dispersa, unas cinco veces más que la roja. Por tanto, cuando miras al cielo durante el día en cualquier dirección predomina el azul y por eso tiene ese color. Si miras al cielo desde la superficie de la Luna (quizá hayas visto fotografías), no es azul, sino negro, como el nuestro por la noche. ¿Por qué? Porque la Luna no tiene atmósfera.

¿Por qué son rojos los atardeceres? Justamente por la misma razón por la que el cielo es azul. Cuando el Sol está en el horizonte, sus rayos deben recorrer una mayor distancia a través de la atmósfera y la luz verde, azul y violeta se dispersa más y resulta prácticamente filtrada. Cuando la luz llega a nuestros ojos —y a las nubes que tenemos encima— está compuesta en su mayor parte de amarillo, naranja y, sobre todo, rojo. Por eso, al amanecer y al atardecer, a veces casi parece que el cielo está ardiendo.