Julian Schwinger no sólo participó en la revolución cuántica. Ayudó a construir el motor que lo impulsa. Nacido en la ciudad de Nueva York el 12 de febrero de 1918, fue un niño prodigio que publicó su primer artículo sobre física con solo 16 años. La mayoría de las personas todavía están averiguando qué quieren cenar a esa edad. Schwinger ya estaba luchando con la naturaleza fundamental de la realidad.
Obtuvo su licenciatura y doctorado en la Universidad de Columbia antes de mudarse a UC Berkeley para trabajar con J. Robert Oppenheimer. La guerra cambió la trayectoria de su carrera, alejándolo de la pura academia a la cruda realidad de la investigación en tiempos de guerra. Pasó un tiempo en Purdue y luego se unió al Laboratorio de Radiación del MIT, ayudando a perfeccionar la tecnología de radar. Era un trabajo práctico, un trabajo esencial, pero su mente seguía fija en lo teórico.
En 1945, estaba de regreso en la academia y ocupó un puesto en Harvard. En dos años, a los 29 años, se convirtió en uno de los profesores titulares más jóvenes en la historia de la escuela. Finalmente se establecería en UCLA en 1972, donde permanecería hasta su muerte en 1994. Pero su momento más decisivo llegó años antes, en el verano de 1947.
El avance de Shelter Island
Se suponía que la reunión en Shelter Island, Long Island, sería una reunión relajada. Más bien, expuso una grieta en los cimientos de la física. Los datos experimentales presentados allí contradecían directamente las predicciones de Paul Dirac, el físico inglés cuya teoría cuántica relativista del electrón había sido el estándar de oro durante casi dos décadas.
Dirac había predicho que ciertos estados de los electrones del hidrógeno deberían ser degenerados, lo que significa que poseían niveles de energía idénticos. Los nuevos datos decían lo contrario. El momento magnético del electrón también estaba desactivado. La teoría se rompió.
Schwinger vio el problema claramente. Mientras otros se agitaban, él aplicó un nuevo método a la electrodinámica cuántica. Usó los conceptos de renormalización de masa y carga para cerrar la brecha entre la teoría y la realidad confusa y contradictoria de los datos experimentales.
“Este fue un avance crucial que inició una nueva era en la teoría cuántica de campos”.
No fue sólo un ajuste. Fue una reescritura. El cálculo de Schwinger obligó a la teoría a alinearse con la observación. Funcionó.
Compartiendo el escenario del Nobel
Schwinger no fue el único que resolvió esto. Richard Feynman y Tomonaga Shin’ichiro llegaron de forma independiente a soluciones similares utilizando diferentes caminos matemáticos. Las integrales de trayectoria de Feynman se hicieron famosas por su claridad visual. El trabajo de Tomonaga fue riguroso y preciso. El enfoque de Schwinger era denso, abstracto e increíblemente poderoso.
En 1965, el Comité Nobel reconoció al trío. Compartieron el premio por introducir nuevas ideas en la electrodinámica cuántica. Su trabajo combinado creó una descripción mecánica cuántica sólida de cómo las entidades cargadas eléctricamente interactúan con el campo electromagnético. Fundamentalmente, lo hizo respetando la teoría especial de la relatividad de Albert Einstein. Antes de esto, los dos marcos (mecánica cuántica y relatividad) a menudo chocaban. Schwinger y sus compañeros los hicieron bailar juntos.
Un legado de influencia
El impacto de Schwinger se extendió mucho más allá de sus propias ecuaciones. Tocó casi todas las fronteras de la física teórica moderna. Pero quizás su legado más perdurable sean los estudiantes.
Se desempeñó como asesor académico de más de 70 estudiantes de doctorado y más de 20 becarios postdoctorales. Muchos de ellos se convirtieron en los principales teóricos de su generación. No sólo enseñó física. Él lo propagó.
Las matemáticas que desarrolló son complejas. Los conceptos son densos. Pero el resultado es simple: explica el mundo con una precisión sin precedentes. Confiamos en esa precisión cada vez que utilizamos un láser, un transistor o un dispositivo GPS. Schwinger vio las grietas de la vieja teoría y las llenó con otras nuevas. Murió en Los Ángeles el 16 de julio de 1994. Las ecuaciones que dejó siguen vigentes. Todavía trabajando. Todavía esperando que la próxima generación pregunte qué viene después.
