capitulo01

Por amor a la fsica www.librosmaravillosos.com Walter Lewin

1 Preparado por Patricio Barros

Captulo 1

Del ncleo al espacio profundo

Es realmente asombroso. Mi abuelo materno era analfabeto, trabajaba de celador y,

dos generaciones despus, yo soy catedrtico en el MIT. Le debo mucho al sistema

educativo holands: hice el doctorado en la Universidad Tecnolgica de Delft, en los

Pases Bajos, y mat tres pjaros de un tiro.

Desde el principio empec a impartir clases de fsica. Para pagar la matrcula tuve

que pedir un prstamo al gobierno holands y, si daba clases a jornada completa, al

menos veinte horas a la semana, cada ao el gobierno me perdonaba una quinta

parte de la deuda. Otra ventaja de dar clase era que no tendra que hacer el servicio

militar. El ejrcito habra sido lo peor, un desastre absoluto para m. Soy alrgico a

cualquier forma de autoridad es un rasgo de mi personalidad y saba que habra

acabado hablando ms de la cuenta y fregando suelos. As que enseaba

matemtica y fsica a tiempo completo, veintids horas de clase a la semana, en el

Liceo Libanon de Rotterdam, a alumnos de diecisis y diecisiete aos. Me libr del

ejrcito, no tuve que devolver el prstamo y me estaba sacando el doctorado, todo

a la vez.

Tambin aprend a dar clase. Para m, era emocionante ensear a alumnos de

instituto y poder ejercer una influencia positiva sobre las mentes de chicos jvenes.

Siempre trat de que las clases fueran interesantes pero tambin divertidas para los

alumnos, a pesar de que el centro era bastante estricto: las puertas del aula tenan

montantes en su parte superior y uno de los jefes de estudios sola subirse a una

silla y espiar a los profesores a travs de ellos. Te lo puedes creer?

La cultura del centro no me convenca y, como buen estudiante de doctorado,

rebosaba entusiasmo. Mi objetivo era transmitir ese entusiasmo a mis alumnos,

ayudarles a ver la belleza del mundo que les rodeaba de una forma distinta,

transformarlos para que ellos tambin apreciasen la belleza del mundo de la fsica y

entendiesen que la fsica est en todas partes, permea nuestras vidas. Me di cuenta

de que lo importante no son los temas que tratas, sino lo que descubres. Exponer

en clase teoras acabadas puede ser algo aburrido y los alumnos lo notan. Descubrir



las leyes de la fsica y conseguir que vean a travs de las ecuaciones, sin embargo,

revela el proceso de descubrimiento, con toda su novedad y emocin, y a los

alumnos les encanta participar en l.

Tuve oportunidad de hacerlo tambin, de una forma distinta, muy lejos de las aulas.

Cada ao, la escuela patrocinaba unas vacaciones de una semana en las que un

profesor se llevaba a los chicos de acampada a un lugar bastante remoto y

primitivo. Mi ex mujer, Huibertha, y yo lo hicimos una vez y nos encant.

Cocinbamos todos juntos y dormamos en tiendas de campaa. Entonces, como

estbamos muy lejos de las luces de la ciudad, despertbamos a los chicos a

medianoche, les dbamos chocolate caliente y les sacbamos a ver las estrellas.

Identificbamos constelaciones y planetas y podan contemplar la Va Lctea en

todo su esplendor.

No estaba estudiando, ni siquiera enseando, astrofsica de hecho, estaba

diseando experimentos para detectar algunas de las partculas ms pequeas del

universo, pero siempre me ha fascinado la astronoma. Lo cierto es que a casi

todos los fsicos del planeta les encanta la astronoma. Muchos fsicos que conozco

construyeron sus propios telescopios cuando estaban en secundaria. Mi viejo amigo

y colega en el MIT George Clark esmeril y puli un espejo de 15 centmetros para

un telescopio cuando estaba en el instituto. Por qu les gusta tanto la astronoma a

los fsicos? Por una parte, muchos de los avances de la fsica las teoras sobre el

movimiento orbital, por ejemplo han sido resultado de dudas, observaciones y

teoras astronmicas. Por otra, la astronoma es fsica, escrita a gran escala sobre el

cielo nocturno: eclipses, cometas, estrellas fugaces, cmulos globulares, estrellas

de neutrones, erupciones de rayos gamma, chorros, nebulosas planetarias,

supernovas, cmulos de galaxias, agujeros negros.

Basta con que mires al cielo y te hagas unas preguntas obvias: Por qu el cielo es

azul, los atardeceres rojos y las nubes blancas? La fsica tiene las respuestas! La

luz solar se compone de todos los colores del arco iris, pero a medida que atraviesa

la atmsfera se dispersa en todas direcciones al chocar con las molculas del aire y

con minsculas partculas de polvo (mucho ms pequeas que una micra, que es

una diezmilsima de centmetro). Es lo que se conoce como dispersin de Rayleigh.

La luz azul es la que ms se dispersa, unas cinco veces ms que la roja. Por tanto,



cuando miras al cielo durante el da en cualquier direccin1 predomina el azul y por

eso tiene ese color. Si miras al cielo desde la superficie de la Luna (quiz hayas

visto fotografas), no es azul, sino negro, como el nuestro por la noche. Por qu?

Porque la Luna no tiene atmsfera.

Por qu son rojos los atardeceres? Justamente por la misma razn por la que el

cielo es azul. Cuando el Sol est en el horizonte, sus rayos deben recorrer una

mayor distancia a travs de la atmsfera y la luz verde, azul y violeta se dispersa

ms y resulta prcticamente filtrada. Cuando la luz llega a nuestros ojos y a las

nubes que tenemos encima est compuesta en su mayor parte de amarillo,

naranja y, sobre todo, rojo. Por eso, al amanecer y al atardecer, a veces casi parece

que el cielo est ardiendo.

Por qu son blancas las nubes? Las gotas de agua en las nubes son mucho ms

grandes que las diminutas partculas que hacen que nuestro cielo sea azul y, cuando

la luz se dispersa a travs de estas partculas mucho ms grandes, todos los colores

se dispersan en la misma medida. Pero si una nube est muy cargada de humedad,

o a la sombra de otra nube, la atravesar poca luz y la nube se oscurecer.

Una de las demostraciones que me gusta hacer en clase es crear un pedazo de

cielo azul. Apago todas las luces y apunto hacia el techo del aula, cerca de la

pizarra, con un foco de luz blanca muy brillante, cuidadosamente protegido. A

continuacin, enciendo unos cuantos cigarrillos y los coloco en el haz de luz. Las

partculas de humo son lo suficientemente pequeas como para producir dispersin

de Rayleigh y, como la luz azul es la que ms se dispersa, los alumnos ven humo

azul. Despus doy un paso ms: inhalo el humo y lo mantengo en mis pulmones

alrededor de un minuto. No siempre es fcil, pero la ciencia a veces requiere

sacrificios. Exhalo el humo sobre el haz de luz y los alumnos ven entonces humo

blanco: he creado una nube blanca! Las diminutas partculas de humo se han

creado en mis pulmones, donde hay mucho vapor de agua, as que ahora todos los

colores se dispersan por igual y la luz resultante es blanca. El cambio de color de la

luz del azul al blanco es realmente asombroso!

Con esta demostracin consigo responder dos preguntas en una: Por qu es azul el

cielo y por qu son blancas las nubes? De hecho, hay una tercera cuestin muy

1 Tened cuidado: nunca miris directamente al Sol.



interesante que tiene que ver con la polarizacin de la luz, de la que hablar en el

captulo 5.

En el campo, poda mostrarles a mis alumnos la galaxia de Andrmeda, la nica que

se puede ver a simple vista, a unos 2,5 millones de aos luz (24 trillones de

kilmetros), lo que, en distancias astronmicas, es como la casa de al lado. Est

compuesta por unos 200.000 millones de estrellas. Imagnatelo: 200.000 millones

de estrellas y solo podamos ver una tenue mancha borrosa. Tambin veamos un

montn de meteoros (la mayora de la gente los llama estrellas fugaces). Si tenas

paciencia, podas observar uno cada cuatro o cinco minutos. En aquella poca no los

haba, pero ahora veras tambin unos cuantos satlites. Hay ms de 2.000

orbitando alrededor de la Tierra y, si mantienes la vista fija durante cinco minutos,

casi seguro que vers uno, sobre todo unas pocas horas despus del atardecer o

antes del amanecer, cuando el Sol an no se ha puesto o todava no ha salido sobre

el propio satlite y la luz solar an se refleja sobre l. Cuanto ms lejos est el

satlite, y mayor es por tanto la diferencia entre el momento en que el Sol se pone

en la Tierra y en el satlite, ms tarde por la noche se puede ver. Los satlites se

reconocen porque se mueven ms rpido que cualquier otra cosa en el cielo (salvo

los meteoros); si parpadea, creme, es un avin.

Siempre me ha gustado especialmente mostrar Mercurio a la gente cuando estamos

viendo las estrellas. Al ser el planeta ms cercano al Sol, es muy difcil verlo a

simple vista. Las mejores condiciones se dan unas pocas semanas al ao, por la

maana y por la noche. Mercurio rbita alrededor del Sol en solo ochenta y ocho

das, razn por la cual se le puso el nombre del mensajero con pies alados de los

dioses romanos. Es tan difcil de ver porque su rbita es muy cercana al Sol: nunca

est a ms de unos 25 grados de distancia del Sol cuando lo miramos desde la

Tierra (un ngulo menor que el que forman las dos manecillas del reloj a las once

en punto). Solo se puede ver poco despus de la puesta del Sol y antes del

amanecer, y cuando est a una mayor distancia del Sol, visto desde la Tierra. En

Estados Unidos siempre est cerca del horizonte; casi hace falta estar en el campo

para verlo. Qu maravilla cuando consigues encontrarlo!

Mirar a las estrellas nos pone en contacto con la inmensidad del universo. Si

seguimos mirando al cielo nocturno y dejamos que nuestros ojos se adapten



durante un tiempo suficiente, podemos ver perfectamente la superestructura de los

confines de nuestra propia galaxia, la Va Lctea: de 100.000 a 200.000 millones de

estrellas unidas como por un tejido difano y deliciosamente delicado. El tamao del

universo es inabarcable, pero para hacerte una idea puedes empezar pensando

primero en la Va Lctea.

Nuestra estimacin actual es que puede haber tantas galaxias en el universo como

estrellas en nuestra propia galaxia. De hecho, cuando un telescopio observa el

espacio profundo, lo que ve son sobre todo galaxias es imposible distinguir las

estrellas a distancias realmente grandes, cada una con miles de millones de

estrellas. Recuerda tambin el reciente descubrimiento de la mayor estructura en el

universo conocido, la Gran Muralla de galaxias, identificada por el Sloan Digital Sky

Survey, un importante proyecto que ha aunado los esfuerzos de ms de trescientos

astrnomos e ingenieros y veinticinco universidades y centros de investigacin.

Desde que se puso en funcionamiento en el ao 2000, el telescopio Sloan se pasa

todas las noches observando, y as seguir al menos hasta el ao 2014. La Gran

Muralla tiene una longitud de ms de 1.000 millones de aos luz. Te empieza a dar

vueltas la cabeza? Si no es as, ten en cuenta que el universo observable (no todo,

solo la parte que podemos observar) tiene aproximadamente unos 90.000 millones

de aos luz de ancho.

Este es el poder de la fsica: puede decirnos que el universo observable est

compuesto de unos 100.000 millones de galaxias. Tambin puede decirnos que, de

toda la materia en el universo visible, solo alrededor del 4 por ciento es materia

ordinaria, de la que estn formadas las estrellas y las galaxias (y t y yo). Alrededor

del 23 por ciento es lo que se denomina materia oscura (invisible). Sabemos que

existe, pero no sabemos qu es. El 73 por ciento restante, el grueso de la energa

en nuestro universo, es la llamada energa oscura, que tambin es invisible. Y nadie

tiene ni idea de lo que es. La conclusin es que ignoramos qu es el 96 por ciento

de la masa/energa del universo. La fsica ha explicado muchas cosas, pero an nos

quedan muchos misterios por resolver, algo que a m me resulta muy sugerente.

La fsica explora la inmensidad inimaginable, pero al mismo tiempo puede

adentrarse en los dominios ms minsculos, hasta trozos de materia como los

neutrinos, del tamao de una diminuta fraccin de un protn. A eso dedicaba la



mayor parte de mi tiempo en mis primeros das como fsico, a los reinos de lo muy

pequeo, midiendo y trazando grficos de la emisin de partculas y radiacin desde

ncleos radiactivos. Era fsica nuclear, pero no de la que se dedica a construir

bombas: estaba estudiando la base del funcionamiento de la materia a un nivel

realmente fundamental.

Probablemente ya sabes que casi toda la materia que puedes ver y tocar est

compuesta por elementos como hidrgeno, oxgeno o carbono, que se combinan en

molculas, y que la unidad ms pequea de un elemento es el tomo, compuesto

por un ncleo y electrones. El elemento ms ligero y abundante en el universo, el

hidrgeno, tiene un protn y un electrn. Pero existe una forma de hidrgeno que

tiene tambin un neutrn en su ncleo. Se trata de un istopo del hidrgeno, una

forma distinta del mismo elemento llamada deuterio. Existe incluso un tercer

istopo del hidrgeno, con dos neutrones junto al protn en el ncleo: el tritio.

Todos los istopos de un elemento tienen el mismo nmero de protones pero

diferente cantidad de neutrones, y los elementos tienen distinto nmero de

istopos. Hay trece istopos del oxgeno, por ejemplo, y treinta y seis istopos del

oro.

Ahora bien, muchos de estos istopos son estables, es decir, perduran ms o menos

para siempre, pero la mayora son inestables, otra forma de decir que son

radiactivos. Los istopos radiactivos se desintegran, esto es, tarde o temprano se

transforman en otros elementos. Algunos de los elementos en los que se

transforman son estables y la desintegracin radiactiva se detiene, pero otros son

inestables, y la desintegracin contina hasta alcanzar un estado estable. De los

tres istopos del hidrgeno, solo uno, el tritio, es radiactivo: se desintegra en un

istopo estable del helio. De los trece istopos del oxgeno, tres son estables; de los

treinta y seis del oro, solo uno es estable.

Probablemente recuerdes que medimos la velocidad de desintegracin de los

istopos radiactivos por su vida media, que puede ir desde un microsegundo (una

millonsima de segundo) a miles de millones de aos. Cuando decimos que el tritio

tiene una vida media de unos doce aos, queremos decir que, en una muestra de

tritio, la mitad de los istopos se desintegrarn en doce aos (solo quedar una

cuarta parte cuando hayan transcurrido veinticuatro aos). La desintegracin



nuclear es uno de los procesos ms importantes de transformacin y creacin de

muchos elementos. No es alquimia. De hecho, durante mi investigacin para el

doctorado, a menudo vi cmo istopos radiactivos del oro se desintegraban en

mercurio, y no al revs, como les habra gustado a los alquimistas medievales. Sin

embargo, hay muchos istopos del mercurio, y tambin del platino, que se

desintegran en oro. Pero solo un istopo del platino y otro del mercurio se

desintegran en oro estable, del que puedes llevar en el dedo.

Mi trabajo era tremendamente emocionante: los istopos radiactivos se

desintegraban literalmente en mis manos. Y muy intenso: los istopos con los que

trabajaba tenan normalmente vidas medias de uno o unos pocos das. El oro 198,

por ejemplo, tiene una vida media de poco ms de dos das y medio, por lo que

tena que darme prisa. Conduca de Delft a Amsterdam, donde generaban estos

istopos en un ciclotrn, y volva rpidamente al laboratorio en Delft, donde disolva

los istopos en cido para pasarlos a forma lquida, los pona sobre una pelcula

muy delgada y los colocaba en detectores.

Estaba intentando verificar una teora sobre la desintegracin nuclear que predeca

la proporcin entre los rayos gamma y la emisin de electrones desde el ncleo y

necesitaba hacer mediciones precisas. Este trabajo ya se haba hecho con muchos

istopos radiactivos, pero recientemente haban aparecido algunos resultados que

no cuadraban con lo que la teora predeca. Mi director de tesis, el profesor Aaldert

Wapstra, me sugiri que tratase de determinar si el problema era de los resultados

o de la teora. Fue algo enormemente satisfactorio, como trabajar con un puzle muy

complicado. El reto consista en que mis mediciones tenan que ser mucho ms

precisas que las que haban hecho otros investigadores antes.

Los electrones son tan pequeos que hay quien dice que no tienen tamao efectivo

(su grosor es de menos de una milbillonsima de centmetro) y los rayos gamma

tienen una longitud de onda de menos de una milmillonsima de centmetro. Y, aun

as, la fsica me ofreci los medios para detectarlos y contarlos. Es otra de las cosas

que ms me gusta de la fsica experimental: nos permite tocar lo invisible.

Para realizar las mediciones que necesitaba, tuve que exprimir la muestra todo lo

que pude, porque cuantos ms recuentos hiciese mayor sera la precisin. Con

frecuencia trabajaba unas sesenta horas seguidas, a menudo sin dormir. Estaba un



poco obsesionado.

Para un fsico experimental, la precisin es la clave de todo. La exactitud es lo nico

que importa y una medicin que no va acompaada de su grado de precisin no

tiene sentido. Los libros de texto universitarios sobre fsica olvidan casi siempre esta

idea simple, potente y absolutamente fundamental. Conocer el grado de precisin

es esencial para muchas cosas en la vida.

En mi trabajo con istopos radiactivos, conseguir el grado de precisin que

necesitaba alcanzar era muy difcil, pero a lo largo de tres o cuatro aos fui

mejorando mis habilidades de medicin. Despus de hacer mejoras en algunos de

los detectores, result que eran muy precisos. Estaba confirmando la teora y

publicando mis resultados, y este trabajo acab siendo mi tesis doctoral. Lo que

result especialmente gratificante para m fue que mis resultados eran bastante

concluyentes, algo que no suele suceder. A menudo, en la fsica y en la ciencia en

general, los resultados no son siempre claros, pero yo tuve la suerte de llegar a una

conclusin firme. Haba resuelto un puzle, me haba consagrado como fsico y haba

contribuido a describir el territorio desconocido del mundo subatmico. Tena

veintinueve aos y estaba encantado de hacer una contribucin slida. No todos

estamos destinados a hacer descubrimientos de la importancia y trascendencia de

Newton y Einstein, pero an queda mucho territorio por explorar.

Tambin tuve la suerte de que, para cuando obtuve mi ttulo, estaba comenzando

una nueva era de descubrimientos sobre la naturaleza del universo. Los astrnomos

estaban realizando descubrimientos a un ritmo asombroso. Algunos estaban

examinando las atmsferas de Marte y Venus, buscando vapor de agua. Otros

haban descubierto los cinturones de partculas cargadas que circulan por las lneas

del campo magntico de la Tierra, lo que ahora llamamos cinturones de Van Allen.

Otros haban descubierto enormes y potentes fuentes de ondas de radio conocidas

como cusares (fuentes de radio cuasi estelares). En 1965 se descubri la radiacin

de fondo de microondas (CMB: cosmic microwave background), los vestigios de la

energa que emiti el big bang, prueba contundente de esta teora sobre el origen

del universo, que haba sido objeto de controversia. Poco despus, en 1967, los

astrnomos descubriran una nueva categora de estrellas a las que llamaron

plsares.



Podra haber seguido trabajando en fsica nuclear, porque tambin en ese campo se

estaban produciendo muchos descubrimientos. Sobre todo en la persecucin y

descubrimiento de un creciente zoo de partculas subatmicas, las ms importantes

de las cuales eran los quarks, que resultaron ser los elementos que forman los

protones y los neutrones. El abanico de comportamientos de los quarks es tan

extrao que, para clasificarlos, los fsicos les asignaron lo que llamaron sabores:

arriba, abajo, extrao, encanto, cima y fondo. El descubrimiento de los quarks fue

uno de esos hermosos momentos en la ciencia en que se confirma una idea

puramente terica. Los fsicos tericos haban predicho los quarks y los fsicos

experimentales lograron encontrarlos. Eran realmente muy exticos, pues revelaban

que los cimientos de la materia eran mucho ms complicados de lo que sabamos.

Por ejemplo, ahora sabemos que los protones constan de dos quarks arriba y uno

abajo ligados por la interaccin nuclear fuerte, en forma de otras partculas

extraas denominadas gluones. Algunos tericos han calculado recientemente que

el quark arriba parece tener una masa de alrededor del 0,2 por ciento de la del

protn, mientras que el quark abajo tiene una masa de aproximadamente el 0,5 por

ciento de la del protn. Este ya no era el ncleo que conocieron nuestros abuelos.

Estoy seguro de que el zoo de partculas habra sido un rea de investigacin

fascinante en la que adentrarse, pero, por un feliz accidente, las habilidades que

desarroll para medir la radiacin emitida por el ncleo resultaron ser

extremadamente tiles para explorar el universo. En 1965 recib una invitacin del

profesor Bruno Rossi, del MIT, para trabajar en astronoma de rayos X, un campo

completamente nuevo, con apenas unos pocos aos de historia (Rossi lo haba

iniciado en 1959).

El MIT fue lo mejor que me pudo pasar. El trabajo de Rossi sobre rayos csmicos ya

entonces era legendario. Haba liderado un departamento en Los lamos durante la

guerra y haba sido pionero en la medicin del viento solar, tambin llamado plasma

interplanetario: un flujo de partculas cargadas que emite el Sol, el causante de

nuestra aurora boreal y que sopla sobre las colas de los cometas alejndolas del

Sol. Ahora tena la intencin de buscar rayos X en el cosmos. Era un trabajo

completamente exploratorio, no tena ni idea de si los encontrara o no.

Cualquier cosa se permita entonces en el MIT. Podas trabajar en cualquier idea que



se te ocurriese, con tal de que convencieses a la gente de que era factible. Menuda

diferencia con los Pases Bajos! En Delft, la jerarqua era rgida y a los estudiantes

de doctorado se les trataba como una clase inferior. Los profesores tenan la llave

de la puerta principal de mi edificio, pero a un estudiante de doctorado solo le

daban la llave de la puerta del stano, donde se guardaban las bicicletas. Cada vez

que entrabas en el edificio tenas que pasar por los almacenes de bicicletas y

recordar que eras un don nadie.

Si queras trabajar despus de las cinco, tenas que rellenar un formulario, cada da,

a las cuatro de la tarde, justificando por qu debas quedarte hasta tarde, cosa que

yo tena que hacer casi siempre. La burocracia era un verdadero incordio.

Los tres catedrticos que dirigan mi instituto tenan plazas de aparcamiento

reservadas junto a la puerta principal. Uno de ellos, mi propio tutor, trabajaba en

Amsterdam y vena a Delft solo una vez a la semana, los martes. Un da le

pregunt: Te importara que ocupase tu plaza cuando no ests aqu?. Por

supuesto que no me importara, me respondi, pero el primer da que aparqu all

me llamaron por megafona y me ordenaron, de la forma ms categrica, que

quitase el coche. Otro ejemplo: como tena que ir a Amsterdam a recoger mis

istopos, me permitan gastar 25 cntimos en un caf y 1,25 florines en la comida

(en aquella poca, esto era ms o menos un tercio de dlar), pero tena que

presentar recibos separados de cada cosa. Pregunt si poda aadir los 25 cntimos

a la comida y entregar un solo recibo por 1,50 florines. El jefe del departamento, el

profesor Blaisse, me escribi una carta en la que me deca que si quera comer

como un gourmet poda hacerlo, pero que yo correra con los gastos.

Qu diferencia fue llegar al MIT y librarme de todo eso; me sent como si renaciera.

Todo se haca para estimularte. Me dieron la llave de la puerta principal y poda

trabajar en mi despacho cuando quisiese, de da o de noche. Para m, la llave del

edificio era como la llave para todo. El director del Departamento de Fsica me

ofreci un puesto de profesor a los seis meses de llegar, en junio de 1966. Lo

acept y nunca me fui.

Llegar al MIT fue tan estimulante tambin porque haba vivido la devastacin de la

Segunda Guerra Mundial. Los nazis haban asesinado a la mitad de mi familia, una

tragedia que an no he asumido realmente. Muy rara vez hablo de ello porque me



resulta muy difcil. Han pasado ms de sesenta y cinco aos y sigue siendo algo que

me sobrepasa. Casi siempre que mi hermana Bea y yo hablamos de ello acabamos

llorando.

Nac en 1936 y tena solo cuatro aos cuando los alemanes atacaron los Pases

Bajos, el 10 de mayo de 1940. En uno de mis primeros recuerdos estamos todos

nosotros, mis abuelos maternos, mi madre, mi padre, mi hermana y yo, escondidos

en el cuarto de bao de nuestra casa (en el nmero 61 de Amandelstraat, en La

Haya) cuando las tropas nazis invadieron nuestro pas. Nos pusimos pauelos

hmedos en la nariz, porque nos haban advertido de que habra ataques con gas.

La polica holandesa secuestr de su casa a mis abuelos judos, Gustav Lewin y

Emma Lewin Gottfeld, en 1942. Aproximadamente en ese mismo momento, se

llevaron a Julia, la hermana de mi padre, su marido Jacob (de nombre de pila,

Jenno), y sus tres hijos (Otto, Rudi y Emmie), los subieron en camiones, con sus

maletas, y los mandaron a Westerbork, el campo de trnsito en Holanda. Ms de

cien mil judos pasaron por Westerbork camino de otros campos. Los nazis

enseguida enviaron a mis abuelos a Auschwitz y los asesinaron con gas el da

que llegaron, el 19 de noviembre de 1942. Mi abuelo tena setenta y cinco aos, la

misma edad que mi abuela, por lo que no habran sido candidatos para los campos

de trabajo. Westerbork, por cierto, era muy raro: pareca un complejo turstico para

judos. Haba espectculos de ballet y tiendas. Mi madre haca a menudo tortitas de

patata y se las enviaba por correo a nuestros familiares en Westerbork.

Como mi to Jenno era lo que los holandeses llaman un statenloos, aptrida no

tena nacionalidad, consigui quedarse en Westerbork con su familia durante casi

un ao antes de que los nazis los separaran y los enviasen a campos distintos. A mi

ta Julia y a mis primas Emmie y Rudi las mandaron primero al campo de

concentracin para mujeres de Ravensbrck, en Alemania, y despus a Bergen-

Belsen, tambin en Alemania, donde permanecieron cautivas hasta que termin la

guerra. Mi ta Julia muri diez das despus de la liberacin del campo por los

Aliados, pero mis primas sobrevivieron. Mi primo Otto, el mayor, tambin haba sido

enviado a Ravensbrck, al campo para hombres, y casi al final de la guerra acab

en el campo de concentracin de Sachsenhausen; sobrevivi a la marcha de la

muerte de Sachsenhausen en abril de 1945. Al to Jenno lo mandaron



directamente a Buchenwald, donde lo asesinaron junto a otras 55.000 personas.

Cuando veo una pelcula sobre el Holocausto, algo que tard mucho en hacer,

inmediatamente la proyecto sobre mi familia. Por eso La vida es bella me result

terriblemente difcil de ver, incluso desagradable. No me caba en la cabeza que se

hiciesen bromas sobre algo tan serio. An sigo teniendo pesadillas en las que me

persiguen los nazis y a veces me despierto totalmente aterrorizado. Una vez,

incluso, presenci en sueos mi propia ejecucin por los nazis.

Algn da me gustara hacer el recorrido, el ltimo recorrido de mis abuelos

paternos, desde la estacin de tren hasta las cmaras de gas en Auschwitz. No s si

llegar a hacerlo, pero me parece una forma de rendirles homenaje. Contra tamaa

monstruosidad, puede que los pequeos gestos sean todo lo que tenemos. Eso, y

nuestra negativa a olvidar: nunca digo que mis familiares murieron en campos de

concentracin; siempre utilizo la palabra asesinados, para no permitir que el

lenguaje oculte la realidad.

Mi padre era judo pero mi madre no y, como judo casado con una mujer no juda,

no fue un objetivo inmediato. Pero en 1943 ya s lo era. Recuerdo que l tena que

llevar la estrella amarilla. Mi madre, mi hermana y yo no, pero l s. No le

prestamos mucha atencin, al menos al principio. La llevaba algo escondida, bajo la

ropa, cosa que estaba prohibida. Lo verdaderamente aterrador fue la manera

gradual en que se acomod a las restricciones de los nazis, que cada vez eran

peores. Primero se le prohibi usar el transporte pblico. Luego no poda entrar en

los parques pblicos. Despus no poda entrar en los restaurantes. Pas a ser

persona non grata en los sitios que haba frecuentado durante aos! Y lo increble

era la capacidad de la gente para adaptarse.

Cuando ya no poda usar el transporte pblico, deca: Bueno, cundo uso yo el

transporte pblico?. Cuando ya no poda entrar en los parques pblicos, deca:

Bueno, cundo voy yo a los parques pblicos?. Despus, cuando ya no poda ir a

un restaurante, deca: Bueno, cundo voy yo a restaurantes?. Trataba de hacer

que esas cosas horribles pareciesen triviales, como pequeas incomodidades, quiz

por el bien de sus hijos, y quiz tambin para su propia paz interior. No lo s.

Sigue siendo uno de los temas de los que ms me cuesta hablar. Por qu esa

capacidad para ver cmo el agua va subiendo lentamente sin aceptar que acabar



ahogndote? Cmo es posible que lo viesen y al mismo tiempo no lo viesen? Es

algo que no consigo aceptar. Desde luego, en cierto sentido es totalmente

comprensible: puede que sea la nica forma de sobrevivir, mientras consigas seguir

engandote.

Aunque los nazis prohibieron que los judos entrasen en los parques pblicos, mi

padre poda ir a los cementerios. An hoy recuerdo muchos paseos con l por un

cementerio cercano. Fantasebamos sobre cmo y por qu habran muerto nuestros

familiares (a veces llegaron a morir cuatro el mismo da). An pienso en eso hoy

cuando paseo por el famoso cementerio de Mount Auburn en Cambridge.

Lo ms trgico que me sucedi durante mi infancia fue que de repente mi padre

desapareci. Recuerdo perfectamente el da que se fue. Volv a casa del colegio y

por alguna razn sent que no estaba. Mi madre estaba fuera, as que le pregunt a

nuestra niera, Lenie: Dnde est pap?, y obtuve una respuesta

supuestamente tranquilizadora, pero de alguna forma supe que mi padre se haba

ido.

Bea vio cmo se iba, pero no me lo dijo hasta muchos aos despus. Por seguridad,

los cuatro dormamos en la misma habitacin y a las cuatro de la maana vio cmo

se levantaba y meta ropa en una bolsa. Despus le dio un beso a mi madre y se

fue. Mi madre no saba adnde iba. Habra sido muy peligroso que lo supiera,

porque los alemanes podran haberla torturado para averiguar dnde estaba mi

padre. Ahora sabemos que la Resistencia lo escondi y un tiempo despus recibimos

mensajes suyos a travs de ellos, pero en ese momento era terrible no saber dnde

estaba o ni siquiera tener la certeza de si estaba vivo.

Yo era demasiado joven como para entender hasta qu punto su ausencia afect a

mi madre. Mis padres haban montado un colegio en nuestra casa lo que sin duda

influy mucho en mi amor por la enseanza y ella se las vio y se las dese para

seguir adelante sin l. Ya de natural tena tendencias depresivas, pero ahora su

marido se haba ido y tema que mandasen a sus hijos a un campo de

concentracin. Seguro que estaba realmente aterrada por nosotros, porque, tal

como me cont cincuenta y cinco aos despus, una noche nos dijo a Bea y a m

que tenamos que dormir en la cocina y puso cortinas, mantas y toallas bajo las

puertas para que el aire no saliese. Pensaba encender el gas para que murisemos



mientras dormamos, pero al final no lo hizo. No s si alguien puede echarle en cara

que se le pasase por la cabeza. Desde luego, Bea y yo no.

Yo estaba muy asustado. S que suena ridculo, pero era el nico varn, as que

pas a ser algo as como el hombre de la casa, aunque tuviese siete u ocho aos.

En La Haya, donde vivamos, haba muchas casas destartaladas en la costa, medio

destruidas por los alemanes, que estaban construyendo bnkeres en nuestras

playas. Yo iba por all y robaba madera iba a decir recoger, pero era robar de

esas casas para tener combustible con el que cocinar y calentarnos.

Para tratar de no pasar fro en invierno, llevbamos ropa de lana basta, spera, de

baja calidad. Y hoy sigo sin tolerar la lana. Mi piel es tan sensible que duermo con

sbanas de algodn del ms fino. Tambin es esa la razn por la que solo compro

camisas de algodn de la mejor calidad, que no me irritan la piel. Mi hija Pauline

dice que incluso me alejo si la veo llevando algo de lana. Ese es el efecto que la

guerra an ejerce sobre m.

Mi padre volvi antes de que terminase la guerra, en el otoo de 1944. En mi

familia no nos ponemos de acuerdo sobre cmo sucedi, pero, por lo que yo s, mi

maravillosa ta Lauk, la hermana de mi madre, estaba un da en Amsterdam, a unos

cincuenta kilmetros de La Haya, y divis a mi padre con una mujer. Lo sigui a

distancia y lo vio entrar en una casa. Volvi ms tarde y descubri que estaba

viviendo con una mujer.

Mi ta se lo cont a mi madre, que al principio se deprimi y se disgust an ms,

pero, segn me contaron, se recompuso y cogi el barco a Amsterdam (los trenes

ya no funcionaban), anduvo hasta la casa y llam al timbre. Abri la mujer y mi

madre dijo: Quiero hablar con mi marido. La mujer respondi: Yo soy la mujer

del seor Lewin. Pero mi madre insisti: Quiero ver a mi marido. Mi padre sali

a la puerta y ella dijo: Te doy cinco minutos para que hagas la maleta y vuelvas

conmigo o me divorciar y no volvers a ver a tus hijos nunca ms. A los tres

minutos bajaba las escaleras con sus cosas y volva con ella.

En varios aspectos fue mucho peor cuando volvi, porque la gente saba que mi

padre, cuyo nombre era tambin Walter Lewin, era judo. La Resistencia le haba

dado documentos falsos, con el nombre de Jaap Horstman, y a mi hermana y a m

nos ordenaron que le llamsemos to Jaap. Es un verdadero milagro, que sigue sin



tener explicacin para Bea y para m, que nadie lo denunciara. Un carpintero

construy una trampilla en el suelo de nuestra casa. La podamos levantar para que

mi padre se escondiese en el semistano. Sorprendentemente, mi padre consigui

evitar que lo apresasen.

Volvi a casa unos ocho meses antes de que acabase la guerra, el peor momento de

la guerra para nosotros, la hambruna del invierno de 1944, el hongerwinter. Casi

veinte mil personas murieron de hambre. Para calentarnos, nos arrastramos bajo la

casa y arrancamos una de cada dos vigas los grandes travesaos que sostenan la

planta baja para usarlas como lea. Durante ese invierno, comimos bulbos de

tulipn e incluso corteza de rbol. La gente poda haber denunciado a mi padre a

cambio de comida. Los alemanes pagaban dinero (creo que eran cincuenta florines,

unos quince dlares de la poca) por cada judo que se les entregaba.

Los alemanes vinieron a nuestra casa un da. Result que estaban requisando

mquinas de escribir y vieron las nuestras, las que utilizbamos para dar clase, pero

les parecieron demasiado viejas. Los alemanes, a su manera, eran bastante

estpidos: si te ordenan hacer acopio de mquinas de escribir, no detienes judos.

Parece de pelcula, lo s, pero sucedi de verdad.

Tras todo el trauma de la guerra, supongo que lo asombroso es que tuve una

infancia ms o menos normal. Mis padres siguieron con su colegio el Haagsch

Studiehuis como haban hecho antes y durante la guerra, enseando a escribir a

mquina, taquigrafa, idiomas y habilidades para los negocios. Yo tambin impart

clases all mientras estaba en la universidad.

Mis padres eran aficionados al arte y yo empec a aprender tambin. La universidad

fue una poca maravillosa, tanto en lo social como en lo acadmico. Me cas en

1959, empec el doctorado en enero de 1960 y mi primera hija, Pauline, naci un

ao ms tarde. Mi hijo Emanuel (que ahora se llama Chuck) naci dos aos despus

y nuestra segunda hija, Emma, lleg en 1965. Nuestro segundo hijo, Jakob, naci

en Estados Unidos en 1967.

Cuando llegu al MIT, la fortuna me sonri: me vi inmerso en la oleada de

descubrimientos que se estaban produciendo en ese momento. Aunque no saba

nada de investigacin espacial, la experiencia que yo poda ofrecer era perfecta para

el equipo pionero en astronoma de rayos X de Bruno Rossi.



Los cohetes V-2 haban superado los lmites de la atmsfera terrestre y se haba

abierto un nuevo horizonte de posibilidades de descubrimientos. Irnicamente, el V-

2 lo haba diseado Werner von Braun, que era nazi. Desarroll los cohetes durante

la Segunda Guerra Mundial para matar a civiles aliados y fueron terriblemente

destructivos. Los fabricaron trabajadores esclavos en Peenemnde y en la

tristemente famosa planta subterrnea de Mittelwerk, en Alemania, y unos veinte

mil murieron en el proceso. Los cohetes causaron la muerte de ms de siete mil

civiles, en su mayora en Londres. Haba un lugar de lanzamiento a kilmetro y

medio de la casa de mis abuelos maternos, cerca de La Haya. Recuerdo un ruido

como de chisporroteo cuando cargaban los cohetes y un estruendo cuando los

lanzaban. En un bombardeo, los Aliados intentaron destruir la maquinaria de los V-

2, pero fallaron y en su lugar mataron a quinientos civiles holandeses. Despus de

la guerra, los norteamericanos llevaron a Von Braun a Estados Unidos y se convirti

en un hroe. Es algo que siempre me ha dejado atnito: era un criminal de guerra!

Durante quince aos, Von Braun trabaj con el ejrcito estadounidense en la

construccin de los sucesores de los V-2, los misiles Redstone y Jpiter, que

portaban cabezas nucleares. En 1960 entr en la NASA y dirigi el Marshall Space

Flight Center, en Alabama, donde desarroll los cohetes Saturno que llevaron

astronautas a la Luna. Los sucesores de sus cohetes abrieron el campo de la

astronoma de rayos X, as que, aunque sus cohetes empezaron siendo armamento,

al menos tambin se utilizaron para el desarrollo de la ciencia. A finales de la

dcada de 1950 y principios de la de 1960 abrieron nuevas ventanas al mundo

no, al universo!, dndonos la oportunidad de echar una ojeada ms all de la

atmsfera terrestre y rastrear fenmenos que, de otra forma, no habramos podido

ver.

Para descubrir rayos X del espacio exterior, Rossi haba seguido una corazonada. En

1959 acudi a un ex alumno suyo llamado Martin Annis, que entonces diriga una

empresa de investigacin en Cambridge, American Science and Engineering (ASE),

y le dijo: Veamos si hay rayos X ah fuera. El equipo de ASE, dirigido por el futuro

premio Nobel Riccardo Giacconi, coloc tres contadores Geiger-Mller en un cohete

que lanzaron el 18 de junio de 1962. Estuvo solo seis minutos por encima de los

ochenta kilmetros de altitud fuera de la atmsfera terrestre (algo imprescindible,



pues la atmsfera absorbe los rayos X).

Por supuesto, detectaron rayos X y, lo que es incluso ms importante, fueron

capaces de demostrar que provenan de una fuente situada fuera del sistema solar.

Fue una bomba que cambi la astronoma por completo. Nadie lo esperaba y a

nadie se le ocurran razones plausibles para que estuviesen ah; nadie entendi

realmente el hallazgo. Rossi se haba lanzado a explorar una idea arriesgada para

ver si tena algn sentido. Este es el tipo de corazonadas que tiene un gran

cientfico.

Recuerdo la fecha exacta en que llegu al MIT, el 11 de enero de 1966, porque uno

de nuestros hijos contrajo las paperas y tuvimos que retrasar el viaje a Boston; KLM

no nos dejaba volar, ya que las paperas son contagiosas. En mi primer da conoc a

Bruno Rossi y tambin a George Clark, que en 1964 haba sido el primero en lanzar

un globo a mucha altitud unos 43.000 metros para buscar fuentes que

emitiesen rayos X de muy alta energa, de modo que pudiesen penetrar la

atmsfera hasta esa altitud. George me dijo: Sera estupendo que quisieras unirte

a mi grupo. Estaba exactamente en el sitio adecuado en el momento adecuado.

Si eres el primero en hacer algo ests abocado a tener xito, y nuestro equipo hizo

un descubrimiento tras otro. George era muy generoso: tras dos aos me traspas

el control del grupo por completo. Estar en la punta de lanza de la nueva

vanguardia de la astrofsica fue simplemente extraordinario.

Tuve la increble suerte de encontrarme metido de lleno en el trabajo ms

emocionante que se estaba haciendo entonces en astrofsica, pero lo cierto es que

todas las reas de la fsica son asombrosas; todas estn plagadas de delicias

misteriosas y revelan asombrosos descubrimientos continuamente. Mientras

nosotros encontrbamos nuevas fuentes de rayos X, los fsicos de partculas

descubran elementos cada vez ms fundamentales de la estructura del ncleo,

resolviendo el misterio de qu es lo que lo mantiene unido, descubriendo los

bosones W y Z, que transmiten las interacciones nucleares dbiles, y los quarks y

los gluones, que transmiten las interacciones fuertes.

La fsica nos ha permitido remontarnos muy atrs en el tiempo, hasta los lmites del

universo, y recrear la asombrosa imagen conocida como campo ultraprofundo del

Hubble (HUDF: Hubble Ultra Deep Field), que revela lo que parece ser una infinidad



de galaxias. No deberas terminar este captulo sin buscar en internet el Campo

ultraprofundo. Tengo amigos que se han puesto esta imagen como salvapantallas!

El universo tiene unos 13.700 millones de aos. Sin embargo, debido a que el

espacio se ha expandido muchsimo desde el big bang, actualmente estamos viendo

galaxias que se formaron entre 400 y 800 millones de aos despus del big bang y

que ahora estn a mucho ms de 13.700 millones de aos luz. Los astrnomos

calculan ahora que el lmite del universo observable se encuentra a unos 47.000

millones de aos luz de nosotros en cada direccin. Debido a la expansin del

espacio, muchas galaxias remotas se estn alejando de nosotros a una velocidad

superior a la de la luz. Esto puede parecer sorprendente, incluso imposible, a

quienes fueron educados en la idea de que, como Einstein postul en su teora

especial de la relatividad, nada puede ir ms rpido que la velocidad de la luz. Sin

embargo, de acuerdo con la teora de la relatividad general de Einstein, no hay

lmites para la velocidad entre dos galaxias cuando el propio espacio se est

expandiendo. Existen razones de peso por las que los cientficos piensan ahora que

estamos viviendo la era dorada de la cosmologa, el estudio del origen y la evolucin

de todo el universo.

La fsica ha explicado la belleza y la fragilidad de los arcos iris, la existencia de

agujeros negros, por qu los planetas se mueven como lo hacen, qu sucede

cuando una estrella explota, por qu una patinadora sobre hielo se acelera cuando

junta los brazos al cuerpo, por qu los astronautas no pesan en el espacio, cmo se

formaron los elementos del universo, cundo empez el universo, cmo produce

msica una flauta, cmo generamos la electricidad que mueve nuestros cuerpos y

nuestra economa y cmo son el big bang. Ha explorado las dimensiones ms

diminutas del espacio subatmico y las mayores distancias del universo.

Mi amigo y colega Victor Weisskopf, que ya era toda una institucin cuando llegu al

MIT, escribi un libro titulado The Privilege of Being a Physicist. Este maravilloso

ttulo expresa los sentimientos que sent al encontrarme involucrado de lleno en uno

de los perodos ms emocionantes de descubrimientos en astronoma y astrofsica

desde que los hombres y las mujeres empezaron a mirar detenidamente al cielo por

la noche. La gente con la que he trabajado en el MIT, a veces justo al otro lado del

pasillo, han ideado tcnicas asombrosamente creativas y sofisticadas para hacer



frente a las preguntas ms fundamentales de toda la ciencia. Y ha sido un privilegio

para m tanto ayudar a ampliar el conocimiento colectivo de la humanidad sobre las

estrellas y el universo como iniciar a varias generaciones de jvenes en la

comprensin y el amor por este magnfico campo del saber.

Desde esos primeros das en que sostuve istopos radiactivos en la palma de la

mano, los descubrimientos de la fsica, tanto antiguos como nuevos, nunca han

dejado de fascinarme, como tampoco lo han dejado de hacer su rica historia y sus

fronteras en continuo movimiento y la manera en que ha abierto mis ojos a las

inesperadas maravillas del mundo que me rodea. Para m, la fsica es una forma de

ver lo espectacular y lo corriente, lo inmenso y lo diminuto como un todo

entretejido de una manera hermosa y emocionante.

As es como he intentado siempre que la fsica cobrase vida para mis estudiantes.

Creo que es mucho ms importante que recuerden la belleza de los descubrimientos

que centrarse en las complicadas matemticas; a fin de cuentas, la mayora no

acabar dedicndose a la fsica. He hecho todo lo que he podido para ayudarles a

ver el mundo de otra manera, para que se hicieran preguntas que nadie antes les

haba enseado a plantearse, para que pudieran ver los arcos iris como nunca los

haban visto antes y para que se centrasen en la exquisita belleza de la fsica en

lugar de en los detalles de las matemticas. Esta es tambin la intencin de este

libro, ayudarte a abrir los ojos ante las extraordinarias formas que tiene la fsica de

iluminar los entresijos de nuestro mundo y su prodigiosa belleza y elegancia.

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capitulo01