Sr. Feynman, ¿por qué se atraen los imanes?

Richard Feynman

Richard Feynman fue un aventurero que abrió las relaciones entre Estados Unidos y la República de Tuvá y llegó a dominar los bongós y el instrumento de percusión de samba llamado frigideira; además, recibió el premio Nobel de física en 1965 por su desarrollo de la electromecánica cuántica (QED), ayudó a hacer la bomba atómica, adelantó la física de partículas e inauguró el campo de la computación cuántica en 1982. 

También se le consideró un gran maestro: Feynman comenzaba su clase con la frase “antes que nada, ¿tienen alguna duda?” y una vez despejadas las preguntas daba inicio a su lección. Pero un día no recibió respuesta, recorrió la mirada por el salón y exclamó “¿entonces qué hacen aquí?”. Hubo algunas risas pero Feyman no estaba bromeando. “Deben hacer preguntas porque es la única manera de saber qué respuestas buscar. ¡Pregunten!”, y se levantaron varias manos. En una entrevista para la serie Horizon de la BBC, Feynman nos enseña a pensar antes de hacer preguntas. Esta es la traducción y transcripción completa de esa parte de la entrevista (Divertido imaginar, 1983), que trata sobre los imanes. El video original en inglés de la entrevista se puede encontrar aquí.

Feynman

BBC: Si sostienes dos imanes y los mueves, puedes sentir algo que empuja entre ellos. Si los volteas del otro lado, se pegan uno al otro. ¿Qué es eso, la sensación entre los dos imanes?

Feynman: ¿Qué quieres decir con “qué es la sensación entre los dos imanes cuando los sostienes”?

BBC: Bueno, es que hay algo ahí, ¿verdad? La sensación es que hay algo ahí cuando juntas dos imanes.

Feynman: Contesta mi pregunta. ¿Qué significa cuando dices “hay una sensación”? Claro que lo sientes. Ahora, ¿qué quieres saber?

BBC: Lo que quiero saber es qué está sucediendo…

Feynman: Los imanes se repelen.

BBC: …entre estos dos pedazos de materia.

Feynman: Los imanes se repelen.

BBC: Bueno, entonces, ¿qué significa eso?, ¿o por qué están haciendo eso?, ¿o cómo lo hacen?

[Feynman pensando...]

BBC: Creo que es una pregunta perfectamente razonable.

Feynman: Claro que es una pregunta razonable. Es una pregunta excelente, ¿ok? Pero el problema que preguntas… Mira, cuando preguntas “por qué sucede algo”… cómo responde uno a la pregunta “¿por qué sucede algo?”? Por ejemplo…

La tía Cleta está en el hospital.

¿Por qué?

Porque resbaló; salió, se resbaló en el hielo y se rompió la cadera.

Eso satisface a la gente. La satisface, pero no satisfaría a alguien que viniera de otro planeta y no supiera nada de esto. En este caso, deben preguntar: ¿Por qué vas al hospital cuando te rompes la cadera?, ¿cómo llegas al hospital cuando tienes la cadera rota?

Bueno, porque su esposo, al ver que ella tenía la cadera rota, llamó al hospital y pidió que alguien la recogiera…

Todo esto lo entiende la gente. Entonces, cuando explicas un “¿por qué?”, debes colocarte en un marco donde permitas que algo sea verdad. De otra forma, siempre estarás preguntando por qué. ¿Por qué llamó al hospital el esposo? Porque al esposo le interesa el bienestar de su esposa… No siempre, algunos esposos no están interesados en el bienestar de su esposa, tal vez si están enojados, borrachos. Así comienza a emerger un orden muy interesante del mundo y todas sus complicaciones. Si tratas de investigar algo, irás más y más profundo en diferentes direcciones.

Por ejemplo: ¿Por qué se resbaló en el hielo? Todo mundo sabe que el hielo es resbaloso, no hay problema. Pero si preguntas “¿por qué es resbaloso el hielo?”. Ah, eso resulta interesante. El hielo es extremadamente resbaloso, muy interesante.  Dices, “¿cómo funciona?”. Mira, puedes decir ya sea “estoy satisfecho con la respuesta de que el hielo es resbaloso, eso lo explica todo” o puedes seguir y preguntar “¿por qué es resbaloso el hielo?”. Y así ya has dado con algo, porque no hay muchas cosas que sean tan resbalosas como el hielo. Es difícil encontrarlas… materiales grasos, pero esos son húmedos y viscosos. Pero un sólido tan resbaloso... Porque en el caso del hielo, cuando te paras encima, dicen, la presión derrite un poco, por un momento, el hielo; así que se vuelve una especie de superficie líquida instantánea en la que resbalas. ¿Por qué el hielo y no otras cosas? Porque el agua se expande cuando se congela, por lo que tu presión va en contra de la expansión y la derrite, es capaz de hacerlo. Pero otras sustancias se agrietan al congelarse y cuando las presionas no dejan de ser sólidas.

¿Por qué se expande el agua cuando se congela y otras sustancias no? ¿De acuerdo? No estoy contestando a tu pregunta pero te estoy explicando lo difícil que es la pregunta del por qué. Debes de saber qué es lo que se te permite entender, y lo que admite ser entendido y conocido, y aquello que no lo es. Habrás notado en este ejemplo que entre más pregunto por qué –se pone interesante después, mi idea es que entre más profundo se vuelve más interesante la cosa, y puedes incluso ir más lejos y decir: “¿por qué cayó cuando se resbaló?”. Esto tiene que ver con la gravedad y se relaciona con los planetas y todo lo demás; no importa, ¡sigue y sigue!

Cuando, por ejemplo, preguntas “¿por qué se repelen dos imanes?”, hay muchos niveles diferentes. Depende de si eres un estudiante de física o una persona común que no sabe nada del asunto. Si eres alguien que no sabe nada de esto, lo único que puedo decirte es que la fuerza magnética causa que las cosas se repelan. Y lo que sientes es esa fuerza. Pero contestarías, “qué raro, porque no siento esa fuerza en otras circunstancias… cuando los volteo, los imanes se atraen”.

Hay una fuerza análoga: la fuerza eléctrica, que también es el mismo tipo de pregunta y también es muy extraña. Pero no te preocupa en absoluto el hecho de que cuando recargas tu mano en una silla te detiene, te repele. Al analizarlo, hemos descubierto que es, de hecho, la misma fuerza, la fuerza eléctrica (no la magnética en este caso), pero son las mismas repulsiones eléctricas que están implicadas en mantener tu dedo afuera de la silla, todo está hecho de… es fuerza eléctrica en detalles minúsculos, microscópicos (hay otras fuerzas también involucradas pero están conectadas a la fuerza eléctrica).

Resulta que las fuerzas magnética y eléctrica, que quiero usar para explicar este evento (esta repulsión), es lo que a fin de cuentas es la cosa más profunda y tenemos que detenernos aquí, pero podemos explicar muchas otras cosas que parecerían…, que todo mundo acepta. Sabes que no puedes pasar tu mano a través de la silla; eso se da por hecho. Pero el que no puedas pasar tu mano a través de la silla, cuando se examina de cerca, ¿por qué? Porque involucra las mismas fuerzas repulsivas que aparecen en los imanes.

La situación, entonces, es tener que explicar “¿por qué en el caso de los imanes la fuerza alcanza una mayor distancia que lo ordinario?”. Eso tiene que ver con el hecho de que en el hierro todos los electrones tienen el spin en la misma dirección, todos se alinean y amplían el efecto de la fuerza, hasta que es tan grande como para sentirla a la distancia. Pero es una fuerza que está presente todo el tiempo y es muy común: es una fuerza primordial (o casi, podría ir todavía un poco más atrás si quisiera ser más técnico). Pero en un nivel básico, sólo te puedo decir que es una de las cosas que debes entender como un elemento del mundo, la existencia de la repulsión magnética (o atracción magnética).

No puedo explicar la atracción en términos de otra cosa que sea familiar para ti. Por ejemplo, si decimos que los imanes se atraen como si estuvieran conectados por una liga elástica, te estaría haciendo trampa, porque no se comporta como las ligas elásticas; estaría en problemas: pronto me preguntarías sobre la naturaleza de la liga. Y en segundo lugar, si tuvieras suficiente curiosidad me preguntarías, “¿por qué las ligas elásticas se estiran y regresan a su forma anterior?”. Tendría que acabar explicando eso en términos de las fuerzas eléctricas, que son las mismas cosas que traté de explicar con la liga elástica. Hubiera sido un gran engaño, como ves. Así que no voy a poder responder a tu pregunta de “¿por qué se atraen los imanes?”, fuera de decirte que lo hacen, y señalarte que ese es uno de los elementos en el mundo entre diferentes fuerzas: hay fuerzas eléctricas, fuerzas magnéticas, fuerzas gravitacionales y otras; y estas son algunas de las partes.

Si fueras estudiante, podría decirte más y advertirte que las fuerzas magnéticas están relacionadas con las fuerzas eléctricas muy íntimamente, que la relación entre las fuerzas de gravedad y las fuerzas eléctricas aún es desconocida, y así sucesivamente. Pero de verdad no puedo hacer un buen trabajo, ningún trabajo, de explicar las fuerzas magnéticas desde un punto de vista con el que estés más familiarizado, porque yo no lo entiendo desde un punto de vista más familiar para ti.

Feynman tocando los bongós

 

Traducción: IIEH

Fuente: Feynman sobre los imanes

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