La primera vez que supe de él fue durante la lectura de un libro que compendia la correspondencia de Albert Einstein con Max Born, maestro de Heisenberg en Gotinga (Göttingen en el idioma Alemán). La segunda vez que me encontré algunas de las consecuencias de su obra fue cuando tuve que estudiar la formulación matricial de la Mecánica Cuántica, y la tercera ocasión cuando leí un pequeño librito de la autoría de Heisenberg, que se llama: “Encuentros y Conversaciones con Einstein y otros Ensayos”.
Andando los años tuve ocasión de leer el artículo original sobre su regla de multiplicación e intenté comprender, sin lograrlo, de dónde se le había ocurrido. Después encontré la explicación de Max Jammer, en su libro: “Conceptual Development of Quantum Mechanics”. Así pude captar adecuadamente los conceptos físicos que Heisenberg había considerado para diseñar su regla de multiplicación.
Diré brevemente cuáles son los argumentos esenciales expresados por Heisenberg cuando escribió su ley de multiplicación. El tema es tan amplio que volveré sobre el punto en una fecha posterior. Heisenberg había aprendido, junto con Hendrik Kramers – holandés – la forma en que se combinaban las frecuencias durante los procesos de absorción y emisión de luz en materiales. Ambos dedicaron buena parte del año de 1924 al problema de la energía de la luz que llega a un material y es absorbida para luego ser emitida en frecuencias (colores) que pueden ser menores o mayores a la de la luz incidente.
Antes de estos trabajos había una ley física que resultó falsa. Ésta afirmaba que la frecuencia de la luz incidente siempre era mayor o igual a la de la luz emitida. Lo que hicieron Heisenberg y Kramers fue estudiar distintas combinaciones en las cuales los electrones de un material absorben energía mientras ascienden en los niveles energéticos disponibles (como si fueran escalones en una larga escalera) para luego descender dando saltos y emitiendo energía, de modo tal que, al no coincidir los escalones de subida con los de bajada, la frecuencia de la luz no tenía porque seguir la regla mencionada al principio de este párrafo.
Ese trabajo de Heisenberg y Kramers se llama ahora efecto Ramman, debido a que el físico Indú Chandrasekhara Raman lo estudió y descubrió experimentalmente en un proceso que se extiende desde 1922 hasta febrero de 1928. Esta investigación fue el motivo de que en 1930 le otorgaran el Premio Nobel de Física.
Para Heisenberg quedó claro entonces la diferencia en la forma en que se combinaban las frecuencias de la luz absorbida o emitida en los fenómenos clásicos y en los cuánticos. Eran esencialmente distintos.
Así, en lugar de seguir la idea de modificar la teoría electromagnética, como proponía Niels Bohr, Heisenberg siguió el camino de cambiar la mecánica que describe los movimientos de las partículas. Basado en que cada magnitud física puede ser representado con una serie de Fourier, se planteó el problema de cómo representar esa misma magnitud física en el caso de la mecánica cuántica.
Siguiendo con esa idea, escribió cómo se expresaban los productos de magnitudes físicas en mecánica clásica, y basado en la forma en que combinaban las frecuencias de la luz absorbida y emitida, propuso una forma de multiplicar magnitudes físicas en la nueva mecánica que él estaba proponiendo. Por ejemplo, si se dispone de una magnitud física ua(t), abordó el problema de cómo representar el producto ua(t)ub(t).
La genialidad de Heisenberg se esconde detrás de una frase muy sencilla. Escribió: “En la teoría cuántica, parece que la hipótesis más sencilla y más natural podría ser reemplazar ...”, e hizo su propuesta
Él no tenía ni la menor idea de qué cosa eran las matrices entonces. Fue Max Born, su maestro, quien encontró que la idea básica era representar las magnitudes físicas por medio de matrices y multiplicarlas como se multiplican éstas. El resto de la historia puede leerse en muchos libros y portales de Internet.
Siempre me ha llamado la atención que Heisenberg ha generado antipatía entre muchos físicos. Max Born escribió bien de él, pero dejando traslucir su resentimiento debido a que, habiendo sido él quien comprendió que la regla de multiplicación de Heisenberg era en realidad un producto de algo que los físicos y los matemáticos llamamos matrices, el Premio Nobel lo recibió Heisenberg.
El pequeño libro de Heisenberg que ya mencioné - Encuentros y Conversaciones con Einstein y otros Ensayos – me llevó a representármelo como una persona con un ego muy desarrollado, capaz de auto adjudicarse logros que no eran suyos, pero a pesar de eso, cuando vi el enorme libro con su biografía, escrita por David Cassidy, lo compré y lo leí con el interés que genera esa personalidad que participó en un conjunto de hechos históricos que hacen difícil comprender su personalidad.
Hecha la presentación, pasaré a contar la anécdota sobre Heisenberg. Consiste en relatar cómo pasó los últimos 20 días del régimen nazi al que él sirvió como consultor en asuntos científicos.
El 15 de abril de 1945, cuando el ejército soviético estaba a punto de rodear Berlín para llevar a cabo la batalla final que acabaría con el régimen nazi, Werner Heisenberg se encontraba en Haigerloch, una ciudad ubicada a 54 kilómetros al suroeste de Stuttgart y a menos de 80 kilómetros al este de la que ahora es la frontera de Francia con Alemania, en la provincia de Alsacia. Para comprender la situación que vivía Heisenberg, procede explicar que vivía separado de su familia, alojada a más de 200 kilómetros de Urfeld, en una casa de campo a la orilla de un lago muy bello del sur de Alemania, a 50 kilómetros al sur de Munich.
El 18 de abril de 1945, el equipo de trabajo en el que Heisenberg participaba terminó de esconder el mineral de uranio que habían utilizado para estudiar la construcción de un reactor nuclear. Pocas horas después, realizó una revisión final de su bicicleta para salir hacia Urfeld en una larga travesía que resumiremos enseguida. Entre bombardeos esporádicos, salió hacia la estación del ferrocarril a las 3:30 de la mañana del día siguiente, mientras el frente de la guerra se desarrollaba a 15 kilómetros al noreste de allí, cuando las tropas aliadas tomaban Rottenburg.
Heisenberg compró su boleto de tren a Hettingen, situado al sureste de Haigerloch, pero se bajó en Gammertingen, 4 kilómetros antes, por temor a que el tren en que viajaba fuera bombardeado. En su bicicleta pedaleó hasta Riedlingen a más de 25 kilómetros, enseguida a Waldsee (34 kilómetros en línea recta), después a Diepoldshofen (al menos 25 kilómetros), Memmingen (otros 20 kilómetros), y finalmente a Kaufbeuren (más de 36 kilómetros). Eran las ocho de la noche del 20 de abril de 1945 y llevaba 48 horas de viaje, con 150 kilómetros en bicicleta.
En Kaufbeuren tomó el tren a Weilheim, donde esperó otro tren a Garmisch, arrivando allí a las 6:30 de la mañana del sábado 21 de abril de 1945. Estaba a un poco más de 20 kilómetros de la casa de verano en la que se encontraba viviendo su familia, pero había de por medio una montaña de más de mil metros de altura. Llevaba consigo una maleta y un cuadernito en el que anotaba algunas cosas que consideraba importantes. Se sabía una persona importante en la historia y esperaba dejar registro de si mismo, dónde estaba y qué iba haciendo.
Ese sábado pedaleó a lo largo de un valle por donde corre el Río Loisach, llegó a Kochel, una ciudad situada en la parte norte de otro pequeño lago y telefoneó a su familia. En su camino había visto la destrucción de Memmingen y había presenciado el vuelo rasante de aviones de los aliados. Varias veces encontró tropas de jóvenes integrantes de las SS (juventudes de alemanes nazis), autos destrozados y escombros.
La distancia de Kochel a Urfeld son menos de 5 kilómetros en línea recta, pero en el trayecto por tierra se trata de una trayectoria sinuosa, con una subida de casi 300 metros para superar una cadena montañosa que separa a los dos pequeños lagos. Kochel se encuentra a la orilla del lago localizado en el norte, mientras que Urfeld se localiza en el lago del sur.
Heisenberg encontró a su familia ese día 21 de abril de 1945. El día siguiente, domingo, la radio transmitió noticias de lucha entre ejércitos en Ulm, al sureste de Munich. Un día después, lunes 23 de abril, su pedaleo se reinició, esta vez para surtir de leche a su familia. Ellos estaban viviendo en las orillas del Lago Walchensee, una formación de agua en la parte norte de las montañas de los Alpes. Conocida también como los Alpes de Baviera. Un lago formado con los escurrimientos de la lluvia de las montañas y de las acumulaciones del deshielo de cada primavera.
La localización del sitio muestra claramente la intención de Werner Heisenberg y su mujer para irse a vivir allí, en lugar de hacerlo juntos en los sitios en los que él se movía por razones de trabajo. Muy pronto aprendieron que las ciudades grandes, las vías del ferrocarril, los centros industriales y los puentes importantes, eran objetivos militares para la aviación de los aliados. En cambio, en una cómoda casa de verano, en la falda de una montaña a la orilla del Lago Walchensee, el riesgo de morir en un bombardeo, o en medio de dos ejércitos, era remoto.
Los días siguientes los invirtió Heisenberg en procurar alimentación para su familia y en planear cómo hacer para superar la situación que se avecinaba. Los nazis habían perdido la guerra y Berlín había sido rodeada por el ejército soviético. Escuchó por la radio las noticias de los acontecimientos que se iban presentando, pero salvo una emisión desde Munich, cuidó de no anotar en su diario cuáles eran las radiodifusoras que estaba consultando.
Berlín fue tomada por los soviéticos el primero de mayo de 1945 y diversas escaramuzas continuaron en diversas partes, incluida una cerca de Kochel, a donde tuvo que ir al menos una vez a formarse en una larga fila para comprar alimentos en cantidad suficiente. Su madre se encontraba viviendo en Mittenwald, una ciudad a 20 kilómetros al sur, pero a más de 30 por las carreteras de la época. No podía comunicarse con ella porque las comunicaciones habían sido destruídas y el 29 de abril tuvo necesidad de viajar hasta allá, en bicicleta, para verla.
El primero de mayo un vecino suyo le comunicó que Hitler había muerto y el día siguiente llegó hasta su casa el Coronel Boris Pash, director del área militar de la Operación Alsos, que trataba de localizar las evidencias del trabajo de los alemanes para construir una bomba atómica. En realidad, los estadounidenses sabían desde 1943 que los nazis no tenían un proyecto atómico funcionando, pero guardaron la información para evitar que los científicos del Proyecto Manhattan se enteraran y se rehusaran a seguir investigando sobre esa arma.
El Coronel Pash le pidió a Heisenberg conversar en privado y le comunicó que tenía órdenes de arrestarlo. Durante las 24 horas siguientes le ayudó a conseguir provisiones para su familia y le proporcionó un derecho de protección de su casa habitación en Urfeld, además de vigilancia para librar a su esposa y a sus hijos de posibles desmanes. Tan pronto logró consolidar militarmente la posición, Pash se llevó a Heisenberg para reunirlo con otros nueve científicos. Todos fueron trasladados a Inglaterra, donde se les mantuvo en prisión domiciliaria hasta diciembre de 1945. En la casa que los alojaba había micrófonos para registrar sus conversaciones, como se haría público muchas décadas después.
En el fondo, lo que se buscaba evitar era la colaboración de ellos con los soviéticos, quienes también estaban a la caza de científicos y técnicos ligados al desarrollo armamentista de los alemanes.
La primera vez que leí la información anterior no había Internet, y mucho menos el sistema google earth. El contenido de los párrafos anteriores me dejaron la idea de un hombre preocupado por su familia, interesado en su bienestar y nulo participante de los acontecimientos políticos y militares de la época. En los años que vinieron después se suscitó una enorme polémica y durísimo juicio por parte de sus colegas de otros países.
Muchas décadas después de su muerte, la familia de Niels Bohr publicó varias cartas que había escrito a Heisenberg, pero que por alguna razón jamás le envió. Todas giraban alrededor de una visita de Heisenberg a Bohr, en la cual una serie de sobre entendidos y mal entendidos dieron lugar a una discusión que todavía se mantiene. El motivo de la polémica han sido las intenciones de Heisenberg en el club del uranio. Un grupo de trabajo que estudió para los nazis la posibilidad de construir una bomba atómica. Este tema lo iremos exponiendo aquí en contribuciones futuras.
No hay comentarios:
Publicar un comentario