Historias de la ciencia

No pretende ser este un artículo machista, como podréis haber pensado por el título. Lo advierto porque hablaré de tres científicos de renombre cuya característica en común era … pues eso … que eran unos mujeriegos. Y sobre ecuaciones, matemáticas, configuración de electrones, científicos, mujeres y mujeriegos os hablaré en nuestra historia de hoy.

Empezamos con John Desmond Bernal, que fue un pionero en la cristalografía de Rayos X. Pues bien, resulta que creía poder mejorar la vida de los seres humanos por medio de la ciencia. De hecho, en 1939, publicó La función social de la ciencia, posiblemente el primer texto referente a sociología de la ciencia.

En 1923 se afilió al partido comunista de Inglaterra. Defendía muchas ideas que se saldrían de la normalidad incluso en nuestra sociedad actual, como la del amor libre y de una sexualidad desenfrenada. Dorothy Crowfoot (Hodking fue posteriormente por el apellido de su marido), entró por aquella época en el mismo círculo que Bernal. Dicen que fue un secreto a voces que la joven Dorothy vivió allí su primer amor y pasión. Bernal, por otro lado, aunque estaba casado, no disimulaba sobre las numerosas relaciones con otras mujeres.

Parece ser que Bernal se hubiera llevado el Nobel de no ser por sus ideas políticas y su comportamiento social, pues muchos de sus compañeros y discípulos sí se lo llevaron. Particularmente, Dorothy Crowfoot Hodking se llevó el de Química de 1964, convirtiéndose en la tercera mujer en la historia que conseguía el Premio Nobel de Química. Las dos anteriores habían sido Marie Curie en 1911 y su hija Irène Joliot-Curie en 1935.

El segundo mujeriego del que os quería hablar era David Hilbert, de quien ya os he hablado en 1 y 2. Parece que sea imposible que un matemático despistado pueda ser un conquistador. Pues bien, para empezar, Hilbert sorprendió a toda la comunidad matemática cuando demostró que un número finito de ecuaciones podía generar un número infinito de ecuaciones. Ojo que demostró la existencia, pero no estaba en condiciones de construirlo.

Eso significaba un auténtico reto a la ortodoxia matemática de la época: no poder ver algo que se sabía que existía. Paul Gordan afirmó: “Esto no es matemática. Esto es teología”. Pero cuando las ideas de Hilbert calaron y se aceptaron acabó confesando: “Me he convencido de que la teología tiene su mérito”. Pues bien, esta “teología” le hizo valer el respeto de muchos matemáticos. Felix Klein le ofreció un puesto en la Universidad de Gottingen y durante las reuniones del claustro, le insinuaron que pretendía poner aun lacayo que nunca se valdría por sí solo. Klein les aseguró lo contrario: “He propuesto a la persona más difícil de todas”. Aquel otoño, Hilbert se trasladó a la ciudad donde Riemann, su fuente de inspiración, había sido profesor, con la esperanza de continuar su revolución matemática.

Los miembros de la facultad no tardaron en comprobar que Hilbert no sólo se conformaba con retar a la ortodoxia matemática. Las esposas de los profesores estaban horrorizadas con el comportamiento del recién llegado. Como escribió una de ellas: Está provocando un trastorno general. He sabido que la otra noche fue visto en algunos restaurantes jugando al billar con los estudiantes. Con el tiempo, empezó a conquistar el corazón de las señoras de Gottingen y se labró una reputación de mujeriego. En la fiesta de su quincuagésimo cumpleaños, sus estudiantes entonaron una canción en la que cada estrofa, una por cada letra del alfabeto, describía con pelos y señales una de sus conquistas.

El bohemio profesor compró una bicicleta a la que se aficionó profundamente: era común verlo pedaleando por las calles de Gottingen llevando un ramo de flores que había recogido en el jardín para uno de sus amores. Impartía sus clases en mangas de camisa, cosa inaudita para la época. En los restaurantes, para protegerse de las corrientes de aire, no dudaba en pedir prestadas las estolas de las mujeres que estaban cenando. No está claro hasta qué punto Hilbert buscaba deliberadamente el escándalo social o, simplemente, planteaba la solución más obvia a los posibles problemas. Lo único que está claro es que su mente estaba más concentrada en cuestiones matemáticas que en los detalles de la etiqueta social.

Instaló un pizarra de tres metros en su propio jardín. Allí, entre cuidados a los macizos de flores y sus acrobacias de ciclista, garabateaba con tiza sus matemáticas. Le gustaban las fiestas y ponía música siempre a un volumen alto, para lo cual, elegía la aguja más grande para su gramófono. Cuando finalmente consiguió oír a Caruso en vivo quedó algo decepcionado y dijo: “Caruso canta con la aguja pequeña”.

Hilbert consideraba irrelevante la realidad física de los objetos. En una famosa declaración mantuvo que una teoría geométrica tendría sentido aunque fueran sustituidos puntos, líneas y planos por mesas, sillas y jarras de cerveza.

Fue un gran amigo de Minkowski, y cuando este último murió, Hilbert se sintió profundamente desolado. Un estudiante de Gottingen declaró: Yo estaba en clase cuando Hilbert nos relató la muerte de Minkowski, y rompió a llorar. Dado el prestigio de un profesor en aquellos tiempos y la gran distancia que lo separaba de los estudiantes, para nosotros fue mayor el trauma de ver llorar a Hilbert que el de saber que Minkowski había muerto.

Y cuando hubo que nombrar a un sucesor entre dos candidatos, la pregunta de Hilbert fue obvia: “¿Quién de los dos es el más difícil?”. Al igual que Felix Klein, quien le había traído a Gottingen, nunca quiso que su departamento fuera de gente dócil, sino colegas que retaran las convenciones sociales y matemáticas.

Un gran hombre. De esos que vale la pena saber que han existido.

Y por fin os hablaré del tercer protagonista. De todos los padres de la mecánica cuántica, quizás la vida más curiosa fuera la de Erwin Schrödinger. No era egoísta ni mal padre, como Einstein; no flirteó con los nazis, como Heisenberg; no se le murieron o le fusilaron a sus hijos, como a Planck; no era absorbente, como Bohr; no estaba en Babia, como De Broglie. A Erwin Schrödinger lo que más le importaba eran las mujeres.

Para haceros una idea a los que no conozcáis a Schrödinger ni su ecuación, digamos que De Broglie puso los cimientos de la mecánica cuántica y Schrödinger fue el arquitecto que ideó el edificio. Decía Hawking que por cada ecuación que se ponga en un libro (o un blog, en este caso) se pierde la mitad de los lectores. Me arriesgaré y os pondré la ecuación de Schrödinger.

No os dejéis impresionar. En el fondo, no es más que la ecuación de la conservación de energía para las ondas. Ahora bien, fijaos en esa V. Se llama “Potencial”. Por ejemplo, la Luna y la Tierra están sometidas a un potencial gravitatorio que genera unas fuerzas que las mantienen unidas. Este potencial tiene simetría esférica y sólo depende de la distancia a la que se encuentren las masas. Cuando cumplen estas condiciones, los físicos hablan de potenciales centrales. En el caso de los átomos, el potencial es eléctrico y no gravitatorio, pero es igualmente es un potencial central, pues también tiene simetría esférica. Y cuando sustituimos esa V por un potencial central y resolvemos la ecuación (y no es trivial resolverla para potenciales centrales) obtenemos las siguientes maravillas:

Esas figuras representan las distribuciones de probabilidad de presencia del electrón en torno al protón (para los entendidos, sólo he puesto sólo algunas del nivel n=4, pero lo habréis deducido del apunte en el gráfico). Y aunque parece mentira, son realmente las soluciones de esa ecuación que habéis visto antes sometida a potenciales centrales (otro día, si tenéis interés, os puedo explicar cómo de esa misma ecuación pero aplicada a otro tipo de potenciales surge la teoría de bandas). Un profesor que tuve dijo que a los químicos les encantaban estas gráficas. Algún químico que me lo confirme, por favor.

Aunque básicamente se conoce a Schrödinger por dicha ecuación, que le valió el Nobel de Física del año 1933, trabajó en una inmensa variedad de aspectos, como la teoría del color, mecánica estadística, relatividad, teoría unificada de campos, calores específicos, etc. En 1944 escribió un libro titulado “¿Qué es la vida?” donde impresiona ver lo que dice de los genes antes que se descubrieran. De hecho, fue este libro el que impactó en Francis Crick para que dejara la física y se pasara a la biología.

Durante un tiempo, Schrödinger creyó que podía usar su ecuación para evitar los saltos cuánticos introducidos por Planck. En cierto debate, Heisenberg afirmó que con esa interpretación uno no podía comprender la propia ley de Planck (si la energía era continua, los saltos cuánticos no tenían sentido). Entonces Wien, que también estaba en el debate, se enfureció tanto que le dijo:

- Muy bien, joven, entendemos que usted lamente que ahora la mecánica cuántica y los saltos cuánticos y todo eso deba olvidarse, pero ya verá usted que Schrödinger resolverá todos esos problemas muy pronto.

Y para bien o para mal, al solucionar la ecuación de Schrödinger nos aparecen esos saltos cuánticos, así que no nos libramos de ellos. Sea como sea, gracias a esa discusión, Bohr invitó a Schrödinger a ir a Copenhagen. El debate entre ellos dos y los demás sobre el significado de qué era esa función de onda que aparecía en su ecuación forma parte de otra historia.

Y ahora hablemos de Erwin Schrödinger como persona. Nacido en Viena en 1887 era ocho años más joven que Einstein y de la misma generación que Bohr, pero bastante mayor que los jóvenes leones de la mecánica cuántica, como Heisenberg, Pauli y Dirac, quienes revolucionaron la física con poco más de 20 años.

Su padre, Rudolf Schrödinger, poseía una fábrica de linóleo, o sea, de planchas de yute recubiertas de corcho en polvo amalgamado con aceite para recubrir los suelos, y no sólo la hacía ir viento en popa, sino que se interesaba profundamente por la botánica, la química y la pintura italiana de todos los tiempos. Le encantaba enseñarle de todo al pequeño Erwin y hacer, además, que se lo pasara en grande.

Erwin empezó estudiando en la Akademische Gynmnasium, una institución que destacaba en literatura y lenguas muertas. A lo largo de su vida hizo las delicias de las audiencias más variadas dando conferencias, además de en alemán, en inglés, francés y español, que pronunciaba sin apenas acento extranjero.

Después del instituto entró en la Universidad de Viena que todavía estaba conmocionada por el suicidio del genial teórico Ludwig Boltzmann (hay quienes dicen que fue un suicidio “romántico” por la ciencia). Schrödinger quiso saber por qué se hablaba tanto de Boltzmann, y empezó a estudiar lo que había hecho. Quedó encantado y comprendió que la pérdida de aquel hombre había sido irreparable tanto para Austria como para el mundo.

Entonces empezó a conocer la cuántica, las indeterminaciones y demás que no le gustaron en absoluto. Consideraba que, a diferencia de la física clásica, aquello estaba plagado de contradicciones y sinsentidos.

Pero estalló la guerra y con 27 años tuvo que irse al frente. Fue oficial de artillería en Italia, en las filas del ejército austrohúngaro. Lo distinguieron con varias condecoraciones porque los ángulos de tiro y las trayectorias calculadas por él eran letales para el enemigo. Resultó herido y acabó la guerra enseñando meteorología a oficiales del ejército así como aprendiendo la teoría de la Relatividad General, que sí consideraba bella.

Sin embargo, le seguía apasionando más la filosofía que la física y quiso dedicarse a enseñar física y meditar todo lo que pudiera. Encontró una plaza en la universidad de Czernowitz que le permitía combinar ambas actividades. Pero la ciudad dejó de ser austriaca para incorporarse a Alemania. Uno de los muchos cambios fue que las autoridades académicas consideraron que dedicarse a filosofía y física era una extravagancia, así que tuvo que dedicarse por completo a la física.

Tuvo entonces los mejores años de su carrera, de la mano de Max Planck, teniendo como compañero a Albert Einstein y a Max von Laue.

Pero llegó el nazismo al poder y, aunque no era judío, decidió marchar de Alemania. Fue uno de los pocos intelectuales de esa talla que se exiliaron sin ser forzados.

Y hablemos, ahora, de sus líos de faldas. Schrödinger concebía el amor como la exaltación de la belleza y el sexo como una vía para alcanzar la trascendencia y la perpetuidad de sí mismo. Por supuesto, tuvo un montón de hijos ilegítimos.

La esposa de Schrödinger era Anne Marie Bertel. Que una esposa sea tolerante con un marido mujeriego siempre ha sido sorprendente, incluso en aquellos tiempos; pero es que Anny no sólo soportaba las aventuras románticas de Schrödinger, sino que participaba en muchas de ellas. Un curioso papel que desempeñaba era el de espantar a la joven amante de turno cuando su marido se había cansado de ella. La buscaba, se ponía en plan de legítima indignada y asustaba a la amante por más arrestos que esta le echara al afrontar la situación. Cuando hizo su peregrinaje de exiliado por Oxford, Madrid, Gent, Roma y Dublín dejó perplejas a las audiencias. Por un lado, hacía las delicias de sus oyentes hablándoles de física, folclore, antropología local, filosofía, música, etc. Por otro lado, escandalizaba a ese mismo público por el hecho que su mujer y su amante le acompañaran y vivieran con él. Recuerdo que hablamos de 1930.

Y por si fuera poco, la famosísima ecuación que os he mostrado antes, ¿imagináis que la hizo a después de una larga y concienzuda meditación estando aislado del mundo? Pues no: fue en un romántico hotel de Arosa, en los Alpes Suizos, cuyos dueños lo conocían bien porque siempre lo frecuentaba con amantes. Y también se sabe cómo: pasando las vacaciones navideñas con una jovencita.

Fuentes:
“Aristóteles, Leonardo, Einstein y Cía.”, Ernst Peter Fischer
“De Arquímedes a Einstein”, Manuel Lozano Leyva
“La música de los números primos”, Marcus du Sautoy
http://es.wikipedia.org/wiki/John_Desmond_Bernal