| ¿POR QUÉ? Cabrera y otros muchos físicos antes que él han buscado afanosamente el monopolo magnético? La respuesta, en buena medida, se debe a la fama del gran físico inglés Paul Adrien Maurice Dirac, quien en 1931 sugirió que así como había partículas elementales de electricidad -el electrón, por ejemplo-, así debería haber partículas elementales de magnetismo. En igual forma que el electrón acarrea una unidad de carga eléctrica, debiera existir una carga magnética. Y, a semejanza de la carga eléctrica, que puede ser positiva o negativa, la magnética puede darse como «polo norte» o «polo sur». Por ello, la supuesta carga magnética sería el monopolo magnético.1
Cuando Dirac publicó en los Proceedings of the Royal Society su articulo titulado «Singularidades cuánticas en el campo electromagnético», en el que sugiere que el monopolo magnético existe, ya era un físico famoso, sin duda uno de los grandes teóricos del siglo XX. Se graduó primero de ingeniero electricista en la Universidad de Bristol; en 1921, al no hallar un empleo apropiado, continuó estudiando, aunque ahora matemáticas y en Cambridge, donde obtuvo su doctorado en 1926. Al final de sus estudios, Dirac estaba convertido en un físico-matemático de primera línea, listo para cristalizar una de sus más firmes creencias: «Es más importante que las ecuaciones de una teoría sean bellas, que ajustar los datos experimentales.»
Hacia fines de los alegres veintes, la mecánica cuántica estaba firmemente establecida. Gracias a los esfuerzos de Werner Heisenberg y Erwin Schrödinger, principalmente, la física toda había sufrido un enorme cataclismo, la revolución cuántica ocurrida alrededor de 1924. Culmina así una larga secuencia de brillantes ideas: Max Planck inventa el cuanto o paquete de energía en 1900; Einstein explica el efecto fotoeléctrico -y con ello inventa el fotón, el cuanto electromagnético- en 1905; Bohr introduce sus postulados en 1911 y De Broglie asocia en 1923 propiedades ondulatorias a partículas microscópicas como el electrón. Todo ello se resume en la teoría cuántica, conjunto de leyes que rigen la vida y la acción de las partículas muy pequeñas.
Cuando Dirac comenzó a trabajar, también se encontraba ya sobre bases firmes, plenamente comprobada y más allá de toda duda la teoría de la relatividad. Estas ideas relativistas, enunciadas primero por Einstein en 1905, constituyen un conjunto conceptual que describe la física de los sistemas muy veloces. Al igual que la mecánica cuántica, la física relativista constituyó una revolución en la ciencia, que hizo temblar en sus cimientos a la física construida por Galileo, Newton, Maxwell y tantos otros.
Qué sucede cuando se intenta describir un mundo habitado por partículas pequeñas y muy veloces, como bien puede ser un electrón? Esta fue la pregunta clave que se planteó Dirac, buscando una mecánica que fuera al mismo tiempo cuántica y relativista. Esta unión cuántico-relativista se enfrenta a multitud de problemas, que casi producen el divorcio entre las dos teorías. Sin embargo, Dirac no se arredró y, guiado por ese afán de buscar la simetría y la belleza en sus ecuaciones, postuló que el electrón tenía que obedecer una ecuación relativista y cuántica, ecuación que hoy lleva su nombre. En 1930, Dirac encuentra que su ecuación predice junto al electrón otra partícula parecida a éste, pero con una carga positiva. Y no sólo eso, sino que estas partículas son como dos Caínes, hermanos que al encontrarse se aniquilan. Aunque primero se pensó que este antielectrón podría ser el protón, esta idea fue pronto desechada. No pasaron dos años, sin embargo, para que en 1932 se descubriera la antipartícula del electrón -el hoy llamado positrón-, y se comprobaran las ideas de Dirac, que al principio parecieron descabelladas. Por este trabajo, Paul Dirac recibió junto con Schrödinger el premio Nobel correspondiente al año de 1933.
NOTAS
1 Resulta interesante mencionar que el creador del electromagnetismo, James C. Maxwell, incluyó el monopolo magnético cuando presentó sus ecuaciones por primera vez, hacia mediados del siglo pasado. Sin embargo, en la segunda publicación donde aparecen sus famosas ecuaciones ya no figuran los monopolos magnéticos. |
