Paul Dirac estaba tratando de reconciliar la relatividad con la mecánica cuántica y terminó con la predicción de la existencia de la antimateria.
Crédito de la imagen: Getty Mark Garlick/Science Photo Library.
Por Avery Thompson,para• Popular Mechanics Junio 23 de 2017
En el primer cuarto del vigésimo siglo, era un rato intenso ser físico. Parecía que cada día alguien estaba saliendo con una nueva teoría que revolucionó completamente nuestra comprensión del universo. En 1905 Einstein publicó su teoría de la relatividad especial, que cambió la manera que los físicos pensaron del espacio y del tiempo. Diez años después, Einstein publicó su Teoría de la Relatividad General, que fue aún más revolucionaria. OK, así que fue un montón de Einstein, para largo rato.
Aproximadamente al mismo tiempo, un grupo de físicos comenzaba a estudiar partículas muy pequeñas como los electrones, así como las cosas extrañas que pueden suceder con la luz. Comenzaron a desarrollar una teoría llamada mecánica cuántica, que contiene la idea de que en el nivel más pequeño, las mediciones de la posición, el momento, la energía y otras cantidades son inciertas.
Muchos físicos pasaron toda su carrera tratando de unificar a estos dos titanes de la física del siglo XX. En 1928, un hombre finalmente logró, y en el proceso, logró predecir la existencia de la antimateria. Como explica PBS Space Time:
Los físicos que trataban de unir la relatividad y la mecánica cuántica tenían un pequeño problema. Una de las ideas clave de la relatividad es que el tiempo y el espacio son relativos, y todo depende de dónde se encuentre y de cuán rápido se esté moviendo. Pero esa idea no aparece en ninguna parte de la mecánica cuántica.
El físico británico Paul Dirac decidió arreglar este problema combinando la famosa ecuación de Einstein con la ecuación de Schroedinger de la mecánica cuántica. Lo que consiguió sólo podía describirse como un desastre feo. Pero Dirac vio una manera de arreglarlo.
Paul Dirac en 1928. Crédito de la imagen: Getty Science Source
Sin embargo, su solución fue un poco extraña. Para que la matemática funcione, necesitaba agregar un tipo extra de electrón, con energía negativa. Nadie sabía lo que era o incluso lo que significaba, pero lo hizo el resultado final tan simple y elegante que Dirac sólo sabía que era cierto.
Sólo unos pocos años después, las observaciones de los rayos cósmicos en la atmósfera superior descubrieron las primeras partículas de antimateria, confirmando la hipótesis de Dirac. Él demostró que la relatividad y la mecánica cuántica podrían ser combinadas después de todo, creando una rama completamente nueva de la física: teoría de campo cuántica.
PBS Space Time
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