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Imagina que lanzas una pelota de un punto a otro. Simple, ¿verdad? La pelota va del punto A al punto B. Toma un camino. Pero ahora déjame preguntarte algo. ¿Cómo sabe la pelota qué camino tomar? ¿Cómo sabe que debe seguir una parábola y no zigzaguear por ahí como loca? Suena tonto cuando lo dices así. Claro que sigue una parábola. La gravedad la jala hacia abajo, la inercia la mueve hacia delante. Eso es todo.
Pero espera, ¿y si te dijera que la pelota en realidad prueba todos los caminos posibles? No solo el que ves, todos ellos. Va en línea recta, va dando vueltas, va para arriba, para abajo, hace espirales. Cada camino loco que puedas imaginar, la pelota lo toma. Y de alguna manera, cuando sumas todos esos caminos, todos esos viajes imposibles, obtienes exactamente el único camino que viste, la parábola. Esto no es filosofía, no es metáfora, es literalmente cómo funciona la naturaleza a nivel cuántico.
Y entender esto, realmente entenderlo, me llevó a una idea que parecía una locura total. Los electrones viajan hacia atrás en el tiempo, no a veces. Siempre. Bueno, no exactamente. Déjame explicarte qué quiero decir con eso, porque si lo digo así no más suena a ciencia ficción barata. Pero esta idea, esta manera de pensar sobre las partículas moviéndose hacia delante y hacia atrás en el tiempo me ayudó a resolver uno de los grandes problemas de la física. Y sí, por eso me dieron el Premio Nobel, pero no fue porque inventé algo extraño, fue porque encontré una manera de calcular cosas que nadie más podía calcular, una manera que funciona.
Empecemos con algo que todos entienden. Tiempo. El tiempo fluye hacia delante. Siempre rompes un huevo, no se vuelve a juntar. Envejeces, no te haces más joven. Las causas vienen antes de los efectos. Eso es obvio. Es tan obvio que ni siquiera piensas en ello. Pero déjame mostrarte algo curioso. En las ecuaciones fundamentales de la física no hay nada que diga que el tiempo solo puede ir hacia adelante. Mira las leyes de Newton. Si grabas una película de planetas orbitando y la reproduces al revés, las ecuaciones todavía funcionan perfectamente. Las ecuaciones de Maxwell para el electromagnetismo iguales. Las funciona para adelante, funcionan para atrás. A las ecuaciones no les importa. Entonces, ¿por qué las cosas solo van hacia adelante? Esa es una pregunta profunda, tiene que ver con entropía y estadística, pero no vamos a meternos en eso ahora. Lo que quiero que entiendas es esto. A nivel fundamental, las leyes de la física son simétricas en el tiempo. Hacia delante y hacia atrás son igualmente válidos.
Ahora, en los años 1940 había un gran problema en física. Tratábamos de entender cómo interactúan los electrones con la luz, con los fotones, electrodinámica cuántica lo llamamos. Y los cálculos eran un desastre. Obtenías infinitos por todos lados, no respuestas grandes, infinitos. Eso significa que algo está mal. La gente sabía las reglas básicas. Electrones aquí, fotones allá, se intercambian, hay fuerzas. Pero cuando intentabas calcular lo que realmente sucede, digamos, un electrón dispersándose de otros electrón o un electrón absorbiendo luz, las matemáticas explotaban. Era frustrante. Teníamos esta hermosa teoría cuántica de Schöinger y Heisenberg. Teníamos las ecuaciones de Maxwell para luz, pero juntarlas daba basura.
Entonces, un día estaba en Princeton, creo que era 1940 o 41 y John Willer, mi profesor, vino con esta idea loca. Dijo, "Mira, cuando un electrón interactúa con otro electrón, ¿qué está pasando realmente? Normalmente pensamos que un electrón crea un campo. Ese campo viaja por el espacio, llega al otro electrón, el segundo electrón siente el campo. Hay un retraso. Acción a distancia, pero retrasada porque el campo tiene que propagarse." Willer dijo, "¿Y si no hay campo? ¿Y si la acción es directa?" El electrón uno actúa directamente sobre el electrón. Dos. Instantáneamente. Bueno, no exactamente instantáneo porque eso violaría relatividad, pero directamente sin campo intermediario. Sonaba loco, pero Willer me mostró que podías hacer que funcionara matemáticamente si usabas algo llamado potenciales retrasados y avanzados. Los potenciales retrasados son normales. Si mueves una carga aquí, el efecto llega allá después. Eso es como las ondas propagándose hacia afuera desde donde tiraste una piedra al agua, pero los potenciales avanzados van hacia atrás en el tiempo. El efecto llega antes de la causa, como si las ondas vinieran hacia el punto donde vas a tirar la piedra antes de que la tires. Esto suena imposible. Y en la física clásica desechamos los potenciales avanzados porque parecen violar causalidad. Las causas deben venir antes de los efectos, no después. Pero Willer tenía esta idea. Dijo, "Mira, si usas mitad y mitad avanzado y tienes absorbedores perfectos en todo el universo, las soluciones avanzadas se cancelan, excepto de manera que hace que todo sea consistente. Es complicado, pero la idea básica era, no necesitas campos, solo necesitas partículas actuando directamente sobre otras partículas con mitad de la influencia, viniendo del futuro y mitad del pasado."
Trabajé en esto con Willer. Era interesante matemáticamente, pero había problemas, no podíamos hacer que funcionara completamente. Y luego vino la guerra, fui a Los Álamos, trabajé en la bomba y todo esto quedó en espera. Después de la guerra volví a estos problemas y estaba pensando en esta idea de acción directa, potenciales que van hacia delante y hacia atrás en el tiempo. Y pensé, espera, si tienes un potencial avanzado, es como si algo viajara hacia atrás en el tiempo. ¿Qué pasa si lo piensas en términos de partículas, no solo campos matemáticos? ¿Qué pasa si una partícula realmente puede ir hacia atrás en el tiempo? Ahora, cuando digo hacia atrás en el tiempo, no quiero decir como en las películas, no puedes entrar en una máquina y visitar a los dinosaurios. No estoy hablando de macroscópico, estoy hablando de partículas individuales a escalas microscópicas por periodos muy cortos. Y resulta que esto tiene sentido perfecto si lo piensas correctamente.
Mira, hay una cosa llamada antipartícula. Para cada partícula hay una antipartícula. Electrón y positrón, protón y antiprotón. Son como imágenes espejo, misma masa, carga opuesta. Cuando se encuentran se aniquilan, puf. Se convierten en pura energía. Normalmente fotones. Ahora viene la parte bonita. Dirak había escrito ecuaciones para el electrón que incluían naturalmente antipartículas. Pero nadie entendía realmente por qué debían existir. Yo empecé a pensar, ¿qué pasa si un positrón es solo un electrón yendo hacia atrás en el tiempo? Piénsalo. Si un electrón va hacia atrás en el tiempo, su carga parece invertida. Si va hacia atrás, cuando pensamos que está moviéndose de A a B, realmente está moviéndose de B a A. Todo al revés. Y eso es exactamente como se comporta un positrón. Carga opuesta, pero por lo demás idéntico. Entonces, puedes pensarlo. Así. Tienes un electrón moviéndose hacia adelante en el tiempo. Bam, interactúa con un fotón. El fotón tiene suficiente energía para crear un par electrón posit. De repente hay tres partículas, pero espera, también puedes pensarlo así. El electrón original iba hacia delante, luego da la vuelta en el tiempo, ahora va hacia atrás. Ese es el posit delante que ves después es el mismo electrón original continuando. Es una línea de mundo que zigzaguea en el tiempo hacia delante, da la vuelta hacia atrás, da la vuelta otra vez hacia adelante. Un electrón pareciendo ser muchos electrones y positrones.
¿Es esto real? ¿Los electrones realmente viajan hacia atrás en el tiempo? Esa es la pregunta equivocada. La pregunta correcta es, ¿funciona esta manera de pensar? ¿Te da las respuestas correctas? Y la respuesta es sí. Absolutamente sí. Déjame mostrarte por qué esto es útil. El gran problema en electrodinámica cuántica era que cuando intentabas calcular interacciones, tenías que considerar todas las formas posibles en que podía suceder. Un electrón puede emitir un fotón. Ese fotón puede dividirse en un par electrón positrón. Esas partículas pueden emitir más fotones. Es un desastre infinito de posibilidades. Necesitabas una manera de llevar la cuenta de todo y necesitabas una manera de hacer los cálculos sin que tu cerebro explotara.
Entonces, inventé una manera de dibujar esto. Pequeños diagramas simples, líneas para electrones, líneas onduladas para fotones. Puntos donde se encuentran son interacciones. Cada diagrama representa una forma en que puede suceder el proceso y cada diagrama corresponde a un cálculo matemático específico. Si querías saber la probabilidad de que un electrón se dispersara de otro electrón, dibujabas todos los diagramas posibles para ese proceso, calculabas el número para cada uno y lo sumabas. Estos se convirtieron en los diagramas de Feinman. No porque yo sea tan especial, solo porque yo los inventé y a la gente le gusta ponerle nombres a las cosas. Pero el punto no son los diagramas en sí, el punto es lo que representan. Cada diagrama es una historia, una historia sobre cómo las partículas viajan de aquí para allá, interactúan, se crean, se aniquilan. Y la regla es simple. Para calcular lo que realmente sucede, sumas todas las historias posibles, no solo la más probable, no solo la más simple, todas ellas. Y ahí es donde entra el viaje en el tiempo. En estos diagramas puedes tener líneas que van hacia atrás en el tiempo. Esas son antipartículas, pero matemáticamente son solo electrones yendo hacia atrás. Y cuando haces los cálculos de esta manera, todo se simplifica bellamente.
Todas esas infinidades que nos estaban volviendo locos, resulta que puedes lidiar con ellas. Hay un truco llamado renormalización. Básicamente dices, mira, nunca medimos un electrón desnudo por sí solo. Siempre está rodeado de esta nube de partículas virtuales apareciendo y desapareciendo. Fotones, pares de electrón, positrón, todo ese jazz. Entonces empiezas con los valores que realmente mides, masa y carga, y haces que las infinidades se absorban en esas cantidades medidas. Lo que queda es finito y calculable. Mucha gente pensó que esto era hacer trampa, esconder los problemas bajo la alfombra, pero funciona y funciona increíblemente bien. Podemos calcular, por ejemplo, el momento magnético del electrón. Ese es un número que describe qué tan magnético es. Podemos calcularlo usando estos métodos, estos diagramas, esta idea de sumar sobre todas las historias y coincide con el experimento hasta como 10 lugares decimales. Eso es como predecir la distancia de Nueva York a Los Ángeles con precisión mejor que el ancho de un cabello humano. Esa clase de precisión no pasa por accidente, pasa porque estás haciendo algo correcto.
Ahora déjame contarte cómo llegué a la idea de suma sobre todas las historias, porque eso es realmente el corazón de todo esto. Estaba tratando de entender la mecánica cuántica. La formulación usual de Schröinger usa funciones de onda, pero no me gustaba, me parecía opaca. ¿Qué es realmente una función de onda? ¿Qué significa? Entonces recordé algo del curso de mecánica de pregrado. En mecánica clásica hay una manera elegante de hacer las cosas llamada principio de mínima acción. Dices que una partícula va de A a B tomando el camino que minimiza una cantidad llamada acción. Es como economía. La naturaleza tacaña, toma el camino más eficiente, pero en mecánica cuántica las cosas no van por un solo camino. Hay probabilidades, incertidumbre. Entonces pensé, ¿qué pasa si en lugar de minimizar la acción, la partícula prueba todos los caminos, cada camino posible de A a B? y a cada camino le asignas un número, una amplitud basada en su acción. Luego sumas todas esas amplitudes. Cuando hice esto, salió mecánica cuántica, no una versión aproximada, la cosa completa, las mismas predicciones que Schreddinger, pero desde una perspectiva totalmente diferente. En lugar de funciones de onda evolucionando en el tiempo, tienes partículas tomando todos los caminos a la vez. Y la razón por la que normalmente solo ves un camino, el camino clásico, es porque todos los otros caminos interfieren destructivamente. Se cancelan entre sí, como ondas en una piscina, chocando desde direcciones diferentes. Mayormente se anulan. Lo que queda es el camino que minimiza la acción, pero a nivel cuántico esos otros caminos importan, contribuyen, especialmente cuando las distancias son pequeñas o las energías son grandes.
Esta formulación de caminos se convirtió en mi manera de pensar sobre mecánica cuántica. Y cuando la aplicas a electrodinámica, obtienes una imagen hermosa. Un fotón va de aquí para allá, no por un camino, por todos los caminos. líneas rectas, líneas curvas, bucles locos, todos ellos. Un electrón hace lo mismo, prueba todos los caminos. Y cuando interactúan, cuando un electrón emite un fotón, eso es solo una posibilidad entre muchas. El electrón podría emitir el fotón aquí o allá o nunca. Todas las historias cuentan. Sumas sobre todas ellas. Y cuando incluyes la posibilidad de que las partículas vayan hacia atrás en el tiempo, de que los positones sean electrones yendo al revés, todo el marco se vuelve simétrico y elegante.
Ahora, ¿esto significa que realmente hay un electrón probando cada camino simultáneamente? ¿Hay realmente electrones zigzagueando hacia atrás y hacia delante en el tiempo? Mira, esa pregunta me hace recordar a la gente preguntando sobre magnetos. ¿Qué hay realmente ahí? ¿Hay realmente cuerdas invisibles? No, las cuerdas son el intento de explicar magnetos en términos de algo familiar, pero los magnetos son lo fundamental, lo mismo aquí. No necesitas imaginar electrones literalmente corriendo hacia atrás en el tiempo como en una película en reversa. Lo que tienes es un marco matemático, una manera de calcular. Y ese marco trata a las antipartículas como partículas yendo hacia atrás en el tiempo y funciona. Te da las respuestas correctas. Si me preguntas, pero Finmeman, ¿qué está pasando realmente? Te diré, esto es lo que está pasando realmente. Esto es tan profundo como va. No hay una película escondida detrás. ¿Sabes? Cuando presenté estas ideas por primera vez, la gente estaba confundida. No les gustaban los diagramas, pensaban que eran demasiado informales. ¿Dónde están las ecuaciones apropiadas? Decían. Pero los diagramas son las ecuaciones, solo en una forma que puedes ver. Cada línea, cada vértice corresponde a una expresión matemática específica y cuando los juntas siguiendo las reglas obtienes la respuesta. Era una nueva manera de hacer física, más visual, más intuitiva, al menos para mí. Algunos de los tipos mayores nunca lo entendieron. Seguían haciendo las cosas a la antigua, pero los jóvenes lo adoptaron porque funciona y porque es más fácil. En lugar de manipular matrices gigantes y operadores abstractos, dibujas una imagen y sigues las reglas. Y lo bello es esto. No importa qué proceso quieras calcular, la receta es la misma. Dibuja todos los diagramas posibles hasta cierto orden de complejidad. Cada diagrama da un número. Suma los números. Esa es tu respuesta. Simple. Bueno, no tan simple cuando llegas a órdenes más altos. Hay millones de diagramas, pero en principio es directo. Y cuando lo haces, cuando realmente te sientas y calculas, digamos, la dispersión de electrones, obtienes números que coinciden con experimentos, no aproximadamente, exactamente, dentro de los límites de error experimental. Eso es lo que quiero decir cuando digo que funciona. No es filosofía, es física experimental. Si coincide con el experimento, es correcto.
Ahora déjame volver a esta cosa de viaje en el tiempo porque sé que suena a ciencia ficción y la gente siempre quiere saber. ¿Puedes enviar información hacia atrás en el tiempo? ¿Puedes cambiar el pasado? La respuesta es no. No de la manera que piensas. Estas partículas yendo hacia atrás en el tiempo no son como personas en una máquina del tiempo. Son partículas virtuales en diagramas. existen solo como parte de un cálculo. Nunca las ves directamente. Nunca puedes agarrar un positrón y decir, "Ja, este es realmente un electrón del futuro." No funciona así. El positrón es un positrón. Se comporta como un positrón. Tiene carga positiva. Aniquila con electrones. Todo normal. El el hecho de que lo describimos matemáticamente como un electrón yendo hacia atrás en el tiempo es solo eso, una descripción, una herramienta, pero una herramienta que funciona. Y hay algo profundo aquí sobre la naturaleza del tiempo en física. A nivel fundamental, las leyes no distinguen pasado de futuro. Esa asimetría que experimentamos que hace que el tiempo parezca fluir hacia delante, eso emerge de algún otro lugar, probablemente de la termodinámica. de la segunda ley. La entropía siempre aumenta y eso te da una flecha del tiempo, pero a nivel de partículas individuales no hay flecha. Hacia delante y hacia atrás son equivalentes. Y eso es lo que hace posible todo este asunto de antipartículas como partículas hacia atrás en el tiempo. Aprovecha esa simetría fundamental.
Ahora había otros físicos trabajando en estos problemas al mismo tiempo. Schwinger en Harvard tenía un método diferente, muy formal, muy matemático. Tomonaga en Japón tenía otro enfoque y al final todos llegamos a las mismas respuestas. Eso es bueno. Eso es como sabes que no te estás engañando. Si tres personas usando métodos diferentes obtienen el mismo resultado, probablemente sea correcto. Freeman Dyson, un joven brillante, mostró que todos nuestros métodos eran equivalentes, que eran solo formas diferentes de hacer el mismo cálculo. Schwinger Tomonaga y yo compartimos el Premio Nobel en 1965, que es gracioso porque realmente no descubrimos algo nuevo. los electrones, los fotones, las interacciones electromagnéticas, todo eso ya se conocía. Lo que hicimos fue averiguar cómo calcular, cómo tomar la teoría cuántica de campos que existía y hacerla dar respuestas finitas y comprobables. Esa fue la contribución, no nueva física, nuevas matemáticas o mejor dicho, una nueva forma de pensar sobre las matemáticas. Y resulta que esta forma de pensar, esta idea de suma sobre historias se aplica a mucho más que solo electrodinámica. Aplica a toda la mecánica cuántica. Puedes usarla para todo. Partículas en cajas, átomos, moléculas, lo que sea. Siempre funciona. Defines todos los caminos posibles, asignas amplitudes basadas en la acción y sumas boom, mecánica cuántica y se extiende más allá. En los años 70 y 80 la gente empezó a aplicar estas ideas a las otras fuerzas de la naturaleza. La fuerza nuclear fuerte que mantiene juntos los quarks, la fuerza nuclear débil responsable de la desintegración radiactiva. Resulta que todas estas fuerzas se pueden describir usando las mismas técnicas básicas, diagramas como los míos, suma sobre historias, partículas intercambiando otras partículas. Es todo el mismo marco. Y ahora tenemos algo llamado el modelo estándar de física de partículas. Describe todas las partículas conocidas y cómo interactúan y funciona. Predice cosas que luego encontramos en experimentos como el bozón de Higgs, que finalmente fue descubierto en 2012, todo construido sobre estas ideas que desarrollamos en los años 40 y 50.
Pero aquí está la cosa. Por mucho que el modelo estándar funcione, todavía hay cosas que no entendemos. Esos números misteriosos, como el 137 del que hablé antes, todavía no sabemos de dónde vienen. Son solo parámetros que medimos y ponemos en la teoría. Y hay preguntas más grandes. ¿Por qué estas fuerzas? ¿Por qué estas partículas? ¿Por qué no otras? Nadie sabe. Y luego está la gravedad. No encaja. No podemos hacer que la gravedad funcione con el mismo marco cuántico. Cuando intentas, obtienes infinidades que no puedes renormalizar. La gente ha estado trabajando en esto por décadas. Teoría de cuerdas, gravedad cuántica de bucles, todo tipo de ideas. Todavía no hay respuesta. Así que claramente hay más por entender, mucho más. Pero, ¿sabes qué? Eso está bien. Eso es cómo funciona la ciencia. Resuelves un problema, te lleva a más problemas. Nunca terminas, nunca dices, "Bueno, ya está, ahora entendemos todo. Siempre hay algo más profundo, algo más complicado, algo más interesante esperando. Y eso es lo emocionante. Si supieras todas las respuestas, sería aburrido. El hecho, el hecho de que todavía haya misterios, que todavía haya cosas que no entendemos, eso es lo que mantiene la física viva.
Volviendo a la idea original, esta noción de que las antipartículas son partículas yendo hacia atrás en el tiempo, eso no fue solo una curiosidad matemática, cambió cómo pensamos sobre el vacío. ¿Sabes qué es el vacío? Piensas que es nada, espacio vacío. Pero en mecánica cuántica no hay tal cosa como nada. El vacío está hirviendo con actividad. Pares de partícula antipartícula aparecen de la nada, existen por un instante microscópico y se aniquilan. Partículas virtuales por todas partes, todo el tiempo. Y estas partículas virtuales tienen efectos reales. Cambian cómo se comportan las partículas reales. Hay un efecto llamado el desplazamiento de lamb. Los niveles de energía en un átomo de hidrógeno están ligeramente desplazados de donde deberían estar según la simple ecuación de Dirak. ¿Por qué? Porque el electrón en el átomo está constantemente interactuando con fotones virtuales y pares virtuales de electrón positrón del vacío. Esas interacciones empujan los niveles de energía un poquito y podemos calcular ese empujón y coincide con el experimento. Eso es el vacío cuántico, no es nada, es algo, está lleno de actividad y esa actividad importa. Entonces, cuando piensas en un positrón como un electrón yendo hacia atrás en el tiempo, no es solo un truco de contabilidad, está conectado a esta profunda realidad sobre cómo funciona el vacío cuántico. Partículas y antipartículas apareciendo y desapareciendo. Loops en el tiempo es todo parte de la misma imagen.
Y mira, sé que esto suena extraño, lo sé. No es como tiramos las cosas funcionan en la vida cotidiana, pero ese es el punto. La naturaleza a escala cuántica no es como la vida cotidiana. No tiene que serlo. No tiene que tener sentido para tu intuición entrenada en rocas y árboles. Solo tiene que ser consistente con las matemáticas y coincidir con los experimentos. Y lo hace ambas cosas. Entonces, si alguien te pregunta, ¿realmente viajan las partículas hacia atrás en el tiempo? Diles esto. En la descripción matemática que usamos para calcular cómo se comportan las partículas, antipartículas se tratan como partículas yendo hacia atrás en el tiempo y esa descripción funciona perfectamente. Da predicciones que coinciden con experimentos hasta una precisión ridícula. ¿Es real el viaje hacia atrás en el tiempo? Esa es la pregunta equivocada. La pregunta correcta es, ¿es útil este marco? ¿Nos ayuda a entender y predecir? Y la respuesta es sí, absolutamente.
Si déjame darte un ejemplo concreto de cómo funciona esto en un cálculo real. Digamos que quieres calcular qué pasa cuando dos electrones se dispersan uno del otro, se acercan, se empujan, se van en direcciones diferentes. Simple. ¿Cómo lo calculas? Dibujas un diagrama, dos líneas de electrones entrando, un fotón intercambiado entre ellas. dos líneas de electrones saliendo. Ese es el diagrama más simple. Corresponde a lo que llamamos intercambio de un fotón. Un electrón emite un fotón, el otro lo absorbe y eso crea la fuerza. Pero ese no es el único diagrama. podrían intercambiar dos fotones o uno de los electrones podría emitir un fotón que se convierte en un par electrón positrón y luego esas partículas se aniquilan de vuelta en un fotón que el otro electrón absorbe. Eso es un diagrama más complicado y hay infinitamente muchos más. Entonces, ¿cómo sabes cuántos incluir? Usas algo llamado teoría de perturbaciones. Cada diagrama adicional es más complicado y resulta que contribuye menos a la respuesta final. Entonces empiezas con el diagrama más simple. Eso te da una primera aproximación. Luego añades los siguientes diagramas más simples. Eso mejora tu respuesta. Añades más, cada vez más preciso. Es como una serie infinita que converge a la respuesta correcta. Y lo hermoso es que incluso con solo unos pocos diagramas obtienes una respuesta muy precisa. Para dispersión de electrones, el primer diagrama te lleva al 90% del camino, el segundo orden te da como 99%. Para cuando llegas al tercer orden, estás coincidiendo con el experimento dentro de los límites de medición. Eso es por qué funciona también. No necesitas sumar literalmente infinitos diagramas, solo los primeros pocos. Y aquí es donde entra la antipartícula como viaje en el tiempo. En algunos de esos diagramas tienes bucles. Un fotón se divide en un electrón y positrón. Viajan un poco. Se aniquilan de vuelta en un fotón. Eso es un bucle. Ahora puedes pensar en esto como un electrón y un positrón existiendo brevemente y luego desapareciendo. O puedes pensarlo como un solo electrón yendo hacia adelante, dando la vuelta en el tiempo, yendo hacia atrás y luego dando la vuelta de nuevo. Es la misma cosa matemáticamente, da el mismo resultado. Pero la segunda imagen, la imagen de viaje en el tiempo, a veces hace que los cálculos sean más fáciles, hace que las simetrías sean más obvias. Entonces, no es solo una curiosidad, es una herramienta práctica. Y resulta que cuando usas esta imagen, ciertos problemas que parecían complicados se vuelven simples, ciertos cálculos que eran un dolor se vuelven directos. Esa es la prueba de que es una buena manera de pensar, no porque sea verdadera en algún sentido filosófico, sino porque funciona.
Ahora, todo esto del Premio Nobel, déjame contarte cómo fue. Era 1965. Me llamaron, me llamaron por teléfono en medio de la noche. Bueno, temprano en la mañana, 3 am o algo así. Un tipo con acento sueco diciéndome que había ganado el Premio Nobel. Honestamente pensé que era una broma. Uno de mis amigos jugándome una broma, pero no lo era. Era real. Y sabes qué, parte de mí no quería aceptarlo. Los premios me ponen nervioso, toda la pompa, la ceremonia, la gente tratándote como si fueras especial. No me gusta eso. Day trabajo porque era interesante, porque quería entender cómo funcionan las cosas, no por un premio. Pero mi esposa dijo que sería peor rechazarlo, que habría más alboroto, más atención. Entonces fui Estocolmo, rey de Suecia, todo el asunto y fue incómodo para ser honesto, pero también fue bonito porque estaba con Schwinger y Tomonaga. Gente que entendía lo que habíamos hecho, gente con quien podía hablar sobre física. Y sabes, la cosa graciosa es que el premio no fue por algún descubrimiento dramático. No encontramos una nueva partícula, no descubrimos una nueva fuerza. Lo que hicimos fue desarrollar métodos, formas de calcular y eso es igual de importante, tal vez más importante, porque sin los métodos no puedes hacer predicciones y sin predicciones no puedes probar tus ideas. La física no es solo tener ideas bonitas, es hacer que esas ideas funcionen, es conectarlas con la realidad. Y eso significa matemáticas, eso significa cálculos, eso significa poder. Decir si mi idea es correcta, entonces este número debería ser un nimul dos 3 4 167, no un nol 2 3 4 168. Y luego alguien hace el experimento y mide y si coincide tienes algo. Si no coincide estás equivocado. Así de simple. Por eso la electrodinámica cuántica es tan exitosa, porque podemos calcular, podemos predecir y podemos probar. No es vago, no es filosófico, es preciso. Y esa precisión viene directamente de estos métodos que desarrollamos, los diagramas, las sumas sobre historias, la renormalización, toda la maquinaria. Sin eso estaríamos atascados. Sabríamos que hay fuerzas electromagnéticas, pero no podríamos decir exactamente qué tan fuertes son en situaciones específicas. Entonces, sí, el Premio Nobel fue por métodos y estoy orgulloso de eso porque los métodos son lo que hace que la física funcione.
Ahora, déjame hablar sobre algo más. La idea de suma sobre historias, esta noción de que una partícula prueba todos los caminos tiene implicaciones filosóficas extrañas. Significa que hay múltiples realidades, múltiples universos donde la partícula tomó cada camino diferente. Algunos físicos piensan eso. Hay interpretaciones de mecánica cuántica como la interpretación de muchos mundos que dicen que cada resultado cuántico ocurre solo en universos diferentes. No sé sobre eso. Me parece innecesariamente complicado. Lo que sé es que las matemáticas funcionan. Sumas las amplitudes de todos los caminos, obtienes la probabilidad correcta. Eso es observable. Eso puedes probar. Si hay realmente múltiples universos, bueno, no puedes ir a verlos, no puedes medirlos. Entonces, para mí no es física, es metafísica. Interesante de pensar, seguro, pero no parte de la física experimental. La física es sobre lo que puedes medir, lo que puedes probar. Y la suma sobre historias, entendida como una herramienta matemática, funciona perfectamente sin necesitar todo ese comes equipaje filosófico extra. Entonces, cuando la gente me pregunta, "¿Crees en múltiples universos?", digo, "No sé, no sé qué significa creer en eso." Es como preguntar si creo en la función de onda. La función de onda es una herramienta. Me ayuda a calcular. Si hay algo real correspondiente a ella, no tengo manera de saberlo. Lo que es real los resultados de los experimentos, los clics en los detectores, los patrones en las pantallas. Esas son las cosas que puedes apuntar y decir, "Ahí, eso pasó." y mis cálculos predicen esos clics, esos patrones, eso es lo que importa.
Entonces, si quieres pensar en electrones yendo hacia atrás en el tiempo como reales, adelante. Si quieres pensarlos como solo una convención matemática, eso también está bien. Lo que importa es que cuando usas esa manera de pensar, obtienes las respuestas correctas y al final del día, eso es lo que es la física, obtener las respuestas correctas, entender lo suficiente sobre cómo funciona la naturaleza para poder predecir qué va a pasar y luego probar esas predicciones una y otra vez y cuando coinciden sabes que estás en algo. Esta es la belleza de la física. No es sobre autoridad, no es sobre quién tiene el título más alto o quién suena más inteligente, es sobre la naturaleza y la naturaleza no miente. Si tu teoría predice una cosa y el experimento muestra otra, tu teoría está equivocada. No importa qué tan elegante sea, no importa qué tan bonitas sean las matemáticas, si no coincide con la realidad, está mal. Y eso es liberador, porque significa que hay una verdad objetiva ahí afuera. No siempre la conocemos, no siempre la entendemos, pero existe y nuestro trabajo es acercarnos lo más posible a ella.
Entonces, sí, los electrones viajando hacia atrás en el tiempo me ayudaron a ganar un Premio Nobel, pero no porque descubrí una máquina del tiempo, porque encontré una manera de pensar sobre antipartículas que hizo que los cálculos funcionen, una manera que convirtió problemas imposibles en problemas solucionables. Y eso al final es de lo que se trata la física. resolver problemas, entender cómo funcionan las cosas y usar ese entendimiento para predecir qué pasará después. Y cuando haces eso, cuando realmente lo haces bien, lo que obtienes no es solo un premio, obtienes una comprensión más profunda de la naturaleza. Ves conexiones que nadie vio antes, ves patrones emergiendo del caos, ves simplicidad debajo de la complejidad. Y eso, honestamente, eso es mejor que cualquier premio. Esa sensación de, "Ah, ahora lo entiendo, ahora veo cómo encaja todo." Eso es por lo que haces física, no por el reconocimiento, por ese momento de entendimiento. Cuando el universo tiene sentido, aunque sea solo un pedacito, aunque sea solo por un momento, ese es el premio real. Todo lo demás es solo ruido.