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Richard Phillips Feynman fue un físico teórico estadounidense, conocido por su trabajo en la formulación de la integral de caminos de la mecánica cuántica, la teoría de la electrodinámica cuántica, la física de la superfluidad del helio líquido superenfriado, así como su trabajo en física de partículas para el cual propuso el modelo de partones. Por sus contribuciones al desarrollo de la electrodinámica cuántica, Feynman recibió el Premio Nobel de Física en 1965 conjuntamente con Julian Schwinger y Shin'ichirō Tomonaga.
Feynman desarrolló un esquema de representación pictórica ampliamente utilizado para las expresiones matemáticas que describen el comportamiento de partículas subatómicas, que más tarde se conocería como diagramas de Feynman. Durante su vida, Feynman se convirtió en uno de los científicos más conocidos del mundo. En una encuesta de 1999 de 130 físicos destacados en todo el mundo realizada por la revista británica Physics World, fue clasificado como uno de los diez mayores físicos de todos los tiempos.
Asistió en el desarrollo de la bomba atómica durante la Segunda Guerra Mundial y se hizo conocido por el público en general en los años 80 como miembro de la Comisión Rogers, el panel que investigó el desastre del transbordador espacial Challenger. Además de su trabajo en física teórica, Feynman ha sido acreditado por pionero del campo de la computación cuántica e introdujo el concepto de nanotecnología. Ocupó la cátedra Richard C. Tolman de física teórica en el Instituto de Tecnología de California.
Feynman fue un entusiasta difusor de la física tanto a través de libros como de conferencias, incluyendo una charla de 1959 sobre nanotecnología de arriba hacia abajo llamada Hay mucho espacio en el fondo y la publicación de tres volúmenes de sus conferencias de pregrado, Las Conferencias de Feynman sobre Física. Feynman también se hizo conocido a través de sus libros semiautobiográficos ¡Seguro que bromas, Sr. Feynman! y ¿Qué te importa lo que piensen los demás?, y libros escritos sobre él como ¡Tuva o nada! de Ralph Leighton y la biografía Genio: La vida y la ciencia de Richard Feynman de James Gleick.
Primeros años
Feynman nació el 11 de mayo de 1918, en Queens, Nueva York, de Lucille née Phillips, ama de casa, y Melville Arthur Feynman, gerente de ventas originario de Minsk en Bielorrusia (entonces parte del Imperio Ruso). Feynman fue un hablante tardío, y no habló hasta después de su tercer cumpleaños. Como adulto hablaba con un acento de Nueva York lo suficientemente fuerte como para ser percibido como una afectación o exageración, tanto que sus amigos Wolfgang Pauli y Hans Bethe comentaron una vez que Feynman hablaba como un "vago". El joven Feynman fue fuertemente influenciado por su padre, quien lo alentaba a hacer preguntas para desafiar el pensamiento ortodoxo, y que siempre estaba listo para enseñarle algo nuevo a Feynman. De su madre, obtuvo el sentido del humor que tuvo durante toda su vida. De niño, tenía un talento para la ingeniería, mantenía un laboratorio experimental en su casa, y disfrutaba reparando radios. Cuando estaba en la escuela primaria, creó un sistema de alarma contra robo casero mientras sus padres salían durante el día para hacer recados.
Cuando Richard tenía cinco años, su madre dio a luz a un hermano menor, Henry Phillips, quien murió a las cuatro semanas de edad. Cuatro años después, nació la hermana de Richard, Joan, y la familia se mudó a Far Rockaway, Queens. Aunque separados por nueve años, Joan y Richard eran cercanos, y ambos compartían una curiosidad por el mundo. Aunque su madre pensaba que las mujeres carecían de la capacidad para entender tales cosas, Richard alentó el interés de Joan en la astronomía, y Joan eventualmente se convirtió en astrofísica.
Religión
Los padres de Feynman provenían de familias judías pero no eran religiosos, y en su juventud, Feynman se describía a sí mismo como un "ateo declarado". Muchos años después, en una carta a Tina Levitan, rechazando una solicitud de información para su libro sobre ganadores del Premio Nobel judíos, declaró: "Seleccionar, para aprobación, los elementos peculiares que provienen de una supuesta herencia judía es abrir la puerta a todo tipo de sinsentidos sobre teoría racial", añadiendo: "a los trece años no solo me convertí a otros puntos de vista religiosos, sino que también dejé de creer que el pueblo judío sea de ninguna manera 'el pueblo elegido'". Más adelante en su vida, durante una visita al Seminario Teológico Judío, se encontró con el Talmud por primera vez. Vio que contenía el texto original en un pequeño cuadrado en la página, y rodeándolo había comentarios escritos a lo largo del tiempo por diferentes personas. De esta manera el Talmud había evolucionado, y todo lo que se discutía estaba cuidadosamente registrado. A pesar de estar impresionado, Feynman quedó decepcionado con la falta de interés por la naturaleza y el mundo exterior expresado por los rabinos, que se preocupaban solo por aquellas preguntas que surgen del Talmud.
Feynman asistió a la Escuela Secundaria Far Rockaway, una escuela en Far Rockaway, Queens, que también fue asistida por colegas ganadores del Premio Nobel Burton Richter y Baruch Samuel Blumberg. Al comenzar la secundaria, Feynman fue rápidamente ascendido a una clase de matemáticas superior. Una prueba de coeficiente intelectual administrada en la secundaria estimó su coeficiente intelectual en 125, alto pero "meramente respetable", según el biógrafo James Gleick. Su hermana Joan lo hizo mejor, lo que le permitió afirmar que era más inteligente. Años después rechazó unirse a Mensa International, diciendo que su coeficiente intelectual era demasiado bajo. El físico Steve Hsu declaró sobre la prueba:
Sospecho que esta prueba enfatizó la capacidad verbal, en lugar de la matemática. Feynman recibió la puntuación más alta en los Estados Unidos por un gran margen en el notoriamente difícil examen de competencia de matemáticas Putnam... También tuvo las puntuaciones más altas registradas en los exámenes de admisión de postgrado de matemáticas/física en Princeton... Las capacidades cognitivas de Feynman podrían haber sido un poco sesgadas... Recuerdo haber mirado fragmentos de un cuaderno que Feynman mantuvo como estudiante de pregrado... [contenía] una serie de errores ortográficos y gramaticales. Dudo que Feynman se preocupara mucho por tales cosas.
Cuando Feynman tenía 15 años, se enseñó a sí mismo trigonometría, álgebra avanzada, series infinitas, geometría analítica, y cálculo diferencial e integral. Antes de entrar a la universidad, estaba experimentando y derivando temas matemáticos tales como la semi-derivada usando su propia notación. Creó símbolos especiales para funciones logaritmo, seno, coseno y tangente para que no parecieran tres variables multiplicadas juntas, y para la derivada, para eliminar la tentación de cancelar las d. Miembro de la Sociedad de Honor Arista, en su último año de secundaria ganó el Campeonato de Matemáticas de la Universidad de Nueva York. Su hábito de caracterización directa a veces perturbaba a los pensadores más convencionales; por ejemplo, una de sus preguntas, al aprender anatomía felina, fue "¿Tienes un mapa del gato?" (refiriéndose a una carta anatómica).
Feynman solicitó a la Universidad de Columbia pero no fue aceptado debido a su cuota para el número de judíos admitidos. En su lugar, asistió al Instituto de Tecnología de Massachusetts, donde se unió a la fraternidad Pi Lambda Phi. Aunque originalmente se especializó en matemáticas, más tarde cambió a ingeniería eléctrica, ya que consideraba que las matemáticas eran demasiado abstractas. Notando que "había ido demasiado lejos", luego cambió a física, que afirmaba era "algo intermedio". Como estudiante de pregrado, publicó dos artículos en Physical Review. Uno de estos, que fue coescrito con Manuel Vallarta, se titulaba "El esparcimiento de rayos cósmicos por las estrellas de una galaxia".
Vallarta dejó que su estudiante en una secreta de publicación mentor-protegido: el nombre del científico senior viene primero. Feynman tuvo su venganza unos años después, cuando Heisenberg concluyó un libro completo sobre rayos cósmicos con la frase: "tal efecto no es esperado según Vallarta y Feynman". Cuando se encontraron nuevamente, Feynman preguntó alegremente si Vallarta había visto el libro de Heisenberg. Vallarta supo por qué Feynman estaba sonriendo. "Sí", respondió. "Eres la última palabra en rayos cósmicos".
El otro fue su tesis de licenciatura, sobre "Fuerzas en moléculas", basada en una idea de John C. Slater, quien quedó lo suficientemente impresionado por el artículo para que fuera publicado. Hoy, se conoce como el teorema de Hellmann–Feynman.
En 1939, Feynman recibió un título de licenciatura y fue nombrado Compañero de Putnam. Obtuvo una puntuación perfecta en los exámenes de entrada de la escuela de postgrado para la Universidad de Princeton en física, un hecho sin precedentes, y una puntuación sobresaliente en matemáticas, pero se desempeñó mal en las porciones de historia e inglés. El jefe del departamento de física allí, Henry D. Smyth, tenía otra preocupación, escribiendo a Philip M. Morse para preguntarle: "¿Es Feynman judío? No tenemos una regla definitiva contra los judíos pero tenemos que mantener su proporción en nuestro departamento razonablemente pequeña debido a la dificultad de colocarlos". Morse concedió que Feynman era efectivamente judío, pero tranquilizó a Smyth que "la fisiognomía y manera de Feynman, sin embargo, no muestra ningún rastro de esta característica".
Los asistentes al primer seminario de Feynman, que fue sobre la versión clásica de la teoría del absorbedor Wheeler-Feynman, incluyeron a Albert Einstein, Wolfgang Pauli y John von Neumann. Pauli hizo el comentario perspicaz de que la teoría sería extremadamente difícil de cuantizar, y Einstein dijo que uno podría intentar aplicar este método a la gravedad en relatividad general, que Sir Fred Hoyle y Jayant Narlikar hicieron mucho más tarde como la teoría de la gravedad de Hoyle–Narlikar. Feynman recibió un Ph.D. de Princeton en 1942; su asesor de tesis fue John Archibald Wheeler. En su tesis doctoral titulada "El principio de acción mínima en mecánica cuántica", Feynman aplicó el principio de acción estacionaria a problemas de mecánica cuántica, inspirado por un deseo de cuantizar la teoría del absorbedor Wheeler–Feynman de la electrodinámica, y sentó las bases para la formulación de la integral de caminos y los diagramas de Feynman. Una idea clave fue que los positrones se comportaban como electrones moviéndose hacia atrás en el tiempo. James Gleick escribió:
Este era Richard Feynman cerca de la cúspide de sus poderes. A los veintitrés años... podría no haber habido ningún físico en la tierra que pudiera igualar su exuberante dominio sobre los materiales nativos de la ciencia teórica. No era solo una facilidad con las matemáticas (aunque se había hecho claro... que la maquinaria matemática que surgía de la colaboración Wheeler–Feynman estaba más allá de la capacidad del propio Wheeler). Feynman parecía poseer una facilidad aterradora con la sustancia detrás de las ecuaciones, como Einstein a la misma edad, como el físico soviético Lev Landau, pero pocos otros.
Una de las condiciones de la beca de Feynman a Princeton era que no podía estar casado; sin embargo, continuó viéndose con su novia de la secundaria, Arline Greenbaum, y estaba decidido a casarse con ella una vez que hubiera recibido su Ph.D. a pesar del conocimiento de que estaba gravemente enferma de tuberculosis. Esta era una enfermedad incurable en ese momento, y no se esperaba que viviera más de dos años. El 29 de junio de 1942, tomaron el ferry a Staten Island, donde se casaron en la oficina de la ciudad. La ceremonia no fue asistida por ninguna familia ni amigos y fue presenciada por un par de extraños. Feynman solo podía besar a Arline en la mejilla. Después de la ceremonia, la llevó al Hospital Deborah, donde la visitaba los fines de semana.
Proyecto Manhattan
En 1941, cuando la Segunda Guerra Mundial se desataba en Europa pero los Estados Unidos aún no estaban en guerra, Feynman pasó el verano trabajando en problemas de balística en el Arsenal de Frankford en Pensilvania. Después del ataque a Pearl Harbor que llevó a los Estados Unidos a la guerra, Feynman fue reclutado por Robert R. Wilson, quien estaba trabajando en medios para producir uranio enriquecido para usar en una bomba atómica, como parte de lo que se convertiría en el Proyecto Manhattan. En ese momento, Feynman no había obtenido un título de postgrado. El equipo de Wilson en Princeton estaba trabajando en un dispositivo llamado isótrón, destinado a separar electromagnéticamente uranio-235 de uranio-238. Esto se hizo de una manera bastante diferente de la utilizada por el calitrón que estaba siendo desarrollado por un equipo bajo el antiguo mentor de Wilson, Ernest O. Lawrence, en el Laboratorio de Radiación de la Universidad de California. En el papel, el isótrón era muchas veces más eficiente que el calitrón, pero Feynman y Paul Olum lucharon para determinar si era práctico o no. Finalmente, por recomendación de Lawrence, el proyecto de isótrón fue abandonado.
En este momento, a principios de 1943, Robert Oppenheimer estaba estableciendo el Laboratorio de Los Alamos, un laboratorio secreto en una meseta en Nuevo México donde se diseñarían y construirían bombas atómicas. Se hizo una oferta al equipo de Princeton para ser reubicado allí. "Como un grupo de soldados profesionales", recordó Wilson más tarde, "nos inscribimos, en masa, para ir a Los Alamos". Como muchos otros jóvenes físicos, Feynman pronto cayó bajo el hechizo del carismático Oppenheimer, quien telefoneó a Feynman desde Chicago para informarle que había encontrado un sanatorio en Albuquerque, Nuevo México, para Arline. Fueron de los primeros en partir hacia Nuevo México, saliendo en un tren el 28 de marzo de 1943. El ferrocarril proporcionó a Arline una silla de ruedas, y Feynman pagó extra por una habitación privada para ella.
En Los Alamos, Feynman fue asignado a la División Teórica (T) de Hans Bethe, e impresionó a Bethe lo suficiente como para ser líder de un grupo. Él y Bethe desarrollaron la fórmula Bethe–Feynman para calcular el rendimiento de una bomba de fisión, que se basó en trabajos anteriores de Robert Serber. Como físico junior, no fue central al proyecto. Administraba el grupo de computación de computadoras humanas en la división teórica. Con Stanley Frankel y Nicholas Metropolis, asistió en el establecimiento de un sistema para usar IBM
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