Don Guido: Físico, Maestro y Gaucho

El profesor Guido Beck, físico teórico, nació el 29 de agosto de 1903 en Liberec, ciudad de la actual Checoslovaquia que pertenecía entonces al Imperio Austro-húngaro. Cursó sus estudios en la Universidad de Viena entre 1921 y 1925 y en este mismo año fue publicado su trabajo de tesis sobre la teoría de los campos gravitatorios. En la década siguiente publicó trabajos sobre el efecto Compton, la relatividad general, las ondas electromagnéticas, el efecto fotoeléctrico, las consecuencias de la analogía entre el quantum de luz y el electrón, el problema de la fricción en la mecánica cuántica y la clasificación de los isótopos. Con el trabajo realizado sobre este último tema contribuyó en la década de 1930 a la aceptación por parte de la comunidad científica de los conceptos que llevarían al modelo de capas del núcleo atómico.

Hasta 1934, Beck trabajó en Europa: Berna, Viena, Leipzig, donde fue asistente de Heisenberg, el Cavendish Laboratory, Copenhague y Praga. En esta universidad desarrolló con su alumno Kurt Sitte la teoría de la desintegración beta que explicó los resultados experimentales de la época antes de que se formulara la hipótesis del neutrino.

En 1934 fue a los Estados Unidos donde dirigió a E.Horsley en un trabajo que explicaba el comportamiento de las secciones eficaces de los neutrones lentos en función de la velocidad, determinado experimentalmente por Enrico Fermi. Este trabajo fue confirmado sucesivamente por contribuciones teóricas de Fermi, Perrin, Elsasser y Bethe. En la misma época, Beck propuso utilizar el modelo de capas para el núcleo atómico a fin de explicar la dispersión anómala de las partículas nucleares por núcleos livianos. En 1935 se trasladó a Odesa, en la URSS, donde enseñó física teórica y formó investigadores que aún hoy lo recuerdan con particular emoción. Regresó a Europa occidental en 1938 y trabajó en Francia con P. Havas. De esta época es su investigación sobre las propiedades de los fragmentos resultantes de la fisión del uranio y también su trabajo con J. Pirenne sobre la estructura del sistema electrón-positrón.

En 1942, durante la Segunda Guerra Mundial, se refugió en Portugal donde permaneció algo más de un año enseñando en Lisboa, Coimbra y Oporto. En 1943 viajó a la Argentina invitado por Enrique Gaviola. Contribuyó de manera notable a la formación de destacados físicos argentinos, así como a la fundación de la Asociación Física Argentina. En 1951 partió, hacia Brasil, donde ya había estado en años anteriores por breves períodos. Durante su permanencia en ese país trabajó diez años en el Centro Brasileño de Investigaciones Físicas (CBPF) y por dos años en el Instituto de Física de la Universidad de San Pablo. De 1960 es su trabajo con Moysés Nussenzveig sobre la interpretación física de los polos de matriz S.

En 1963 regresó a la Argentina donde permaneció hasta 1974. En este período contribuyó a la consolidación del Instituto de Física José Balseiro e inspiró importantes contribuciones argentinas en el campo de las teorías de las fluctuaciones, sobre el origen de los acoplamientos spin?órbita, acerca de las relaciones de coherencia entre sistemas de fotones y sobre el pasaje de partículas cargadas por un dieléctrico. Regresó a Brasil en 1975 y colaboró allí en la reconstrucción del Instituto de Física de la Universidad Federal de Río de Janeiro (UFRJ) y del CBPF. Murió víctima de un accidente automovilístico el 21 de octubre de 1988, en Río de Janeiro, en momentos en que CIENCIA HOY elaboraba el material que sigue. La entrevista se complementa con el testimonio de uno de sus discípulos argentinos, Arturo López Dávalos.

Entrevista realizada por Alzira A. de Abren (Centro de Investigaciones y Documentación en Historia Contemporánea del Brasil-Fundación Getúlio Vargas) y Ennio Candotti (Ciencia Hoy).

Profesor Beck, usted pertenece a la generación de físicos que en los años '20 fue responsable del gran impulso dado a los estudios teóricos de física, revolucionando así el conocimiento. ¿Podría trazar un cuadro general de la formación de los científicos en ese período?

En aquel tiempo la investigación científica se concentraba en las universidades, cuyo principal papel era la enseñanza. Considero que las condiciones de los diversos países europeos eran diferentes. Los físicos que se formaron en Austria, por ejemplo, tuvieron una situación distinta a la de los formados en Inglaterra, Francia o Rusia. Después de la guerra de 1914, con los tratados de 1919?20 que desmembraron el Imperio Austro-húngaro, los austríacos asistieron a la destrucción del sistema universitario que allí existía. Los nuevos estados que surgieron (Checoslovaquia, Rumania, Polonia, Yugoeslavia) preferían dar énfasis, en sus universidades, a los estudios de literatura e historia con la intención de fortalecer las nuevas nacionalidades. Así, los jóvenes que hacían ciencia se desplazaron hacia la pequeña Austria, pero la Universidad de Viena no reunía las condiciones para absorberlos a todos. Muchos se fueron a Alemania, que tenía importantes centros de estudio en Berlín, Munich, Göttingen y otras ciudades. Alemania se benefició con esta situación y se convirtió en una gran potencia en el campo científico. Lo mismo sucedió más tarde, cuando comenzaron las persecuciones políticas y raciales en la Alemania nazi y en la Europa ocupada: muchos científicos emigraron a los Estados Unidos, ayudando a ese país a convertirse en uno de los mayores centros de investigación del mundo.

¿El ambiente en Europa era, en general, favorable al estudio de las ciencias naturales?

No, no era nada favorable. Recuerdo haber sentido esto por primera vez cuando tenía 14 años, en 1917, en mi gimnasio, en Zurich. Debíamos escoger si íbamos a estudiar humanidades o no. En el primer caso aprenderíamos griego y latín, en el segundo, apenas latín, además de matemática y física. El profesor nos explicó que la elite de los estudiantes aprendería griego porque era indispensable para que una persona culta se moviera en el ambiente intelectual. Pero había un consuelo para los otros: una persona honesta y trabajadora también podría tener, eventualmente, éxito en la vida aun cuando no hubiera aprendido griego.

¿Y cómo se transmitía el conocimiento científico?

El sistema de estudios variaba, pero la física de un modo general se distinguía de la química, que preparaba profesionales para la industria. Había un gran número de estudiantes de química, mientras que poquísimos se dedicaban a la física. Los estudiantes de química eran dirigidos por profesores y asistentes y tenían que dar un cierto número de exámenes. Los físicos, matemáticos y astrónomos pasaban el día entero en la universidad, estudiando en la biblioteca, sin mucho control de los profesores. Asistían a algunos cursos básicos en los dos primeros años y en los dos siguientes trabajaban solos, discutiendo con los colegas y los profesores. Como resultado de esas discusiones, al final del curso presentaban una tesis.

La relación alumno-profesor y los sistemas de transmisión de conocimientos eran bastante diferentes de los que conocemos hoy...

No se puede comparar la situación actual con la de mi generación. El número de estudiantes es hoy mucho mayor, y están distantes unos de otros, sea espacialmente, sea en lo que se refiere al contacto con los profesores. Por otra parte, el campo de la física se amplió enormemente, lo que también obligó a ampliar el numero de años necesarios para la formación de un físico y llevó a una mayor especialización dentro de la propia física. Un especialista en partículas no siempre acompaña los progresos de la física del sólido o incluso de la física nuclear...

Cuando terminó la universidad en Viena usted fue a trabajar a Berna, Suiza. ¿Nos podría hablar de los primeros años que siguieron a su formación?

La Universidad de Viena era el centro más importante de estudios de física, pero no había trabajo para todos los jóvenes que se formaban allí. Por esto, busqué un empleo en Berna, donde las condiciones de trabajo eran buenas. Allí tenía que supervisar a los estudiantes en los trabajos de laboratorio. Fue en Berna donde conocí a Einstein. Yo discutía mucho de física y teoría de la relatividad con Michele Besso, gran amigo de Einstein, y éste siempre lo visitaba cuando venía a Berna. Trabajaban juntos en el escritorio de patentes de Berna en la época en que Einstein escribió su primer trabajo sobre la relatividad y éste cuenta en sus cartas que Besso lo obligó a ser muy claro en la explicación de la teoría porque decía que de otro modo nadie creería en ella.

Einstein y la relatividad ejercieron gran influencia en su formación y en el comienzo de su carrera científica.

De hecho, mi interés por la física se despertó durante mis estudios secundarios leyendo un libro de divulgación de la teoría de la relatividad escrito por el propio Einstein. Mi trabajo de tesis, aprobado por H. Thirring en 1925, también fue sobre la teoría de la relatividad.

Su artículo para el volumen IV del Handbuch der Physik, dedicado a la teoría de la relatividad es de 1929. En esa época usted estaba en Leipzig. ¿Cómo era el ambiente y quién más estaba allí?

Heisenberg, Debaye, Wentzel, Hund, Bloch, PeierIs, Teller, Landau. Era una gran familia. Trabajábamos el día entero, muchas veces desde la madrugada hasta tarde en la noche. En aquella época fueron desarrolladas teorías importantes: la teoría de los electrones en cristales, la teoría del magnetismo, el origen de las fuerzas químicas y la electrodinámica cuántica. Heisenberg iba muchas veces a Copenhague a visitar a Bohr, que era nuestro gran maestro. Bohr había recibido el premio Nobel en 1922 por su teoría sobre la estructura del átomo, y tenía gran influencia sobre todos nosotros. Heisenberg siempre volvía de estos viajes con nuevas ideas y nuevas dudas que nos ayudaban mucho a avanzar en nuestro trabajo. Semestralmente, Bohr organizaba un encuentro e íbamos todos. Al principio éramos unos veinte, después nuestro número comenzó a crecer.

¿Es verdad que Bohr se resistió mucho a la idea del electrón positivo?

En aquella época no se entendía la teoría de Dirac que preveía la existencia de partículas con energía negativa, los "agujeros". El mismo Dirac creía al principio que esas partículas deberían ser protones, y sólo más tarde advirtió que la masa correspondía a electrones con carga positiva, los positrones. Antes de que esta teoría fuera confirmada por los experimentos, Bohr se resistió mucho a aceptarla. No se entendía cómo un electrón podía desaparecer espontáneamente, emitir luz e ir a energías negativas; cómo sería posible fabricar partículas a partir de dos signos, más y menos, del valor de una raíz cuadrada, que era, o que en esencia derivaba de la ecuación propuesta por Dirac. Sin embargo, luego que los experimentos confirmaron esta hipótesis, Bohr hizo su mea culpa.

Usted dejó Viena y fue a Berna. Después vivió en Leipzig, Copenhague, Inglaterra, Praga, Estados Unidos, la Unión Soviética, Francia, Portugal, Argentina y Brasil. ¿Por qué viajó tanto?

En verdad, yo no viajé, fui viajado... En primer lugar, formaba parte de la carrera del profesor universitario o del investigador comenzar trabajando en un centro pequeño y, a medida que maduraba intelectualmente, ser invitado a sitios más importantes como asistente hasta llegar a profesor titular por lo general en centros mayores. Esta era una característica de la carrera universitaria, pero no fue sólo por eso que yo viajé; se dio también el problema de las persecuciones raciales y políticas en Europa. En 1930 yo ya había hecho varios trabajos y me establecí en Leipzig hasta 1932. Entonces me fui a Copenhague, uno de los centros de la física mejor conceptuados en la época. Permanecí poco tiempo porque fui invitado a trabajar en Praga y fue entonces que comenzaron los problemas políticos. Praga había sido uno de los lugares tradicionales de la física, pero ya dejaba de serlo y comenzaron las persecuciones. Me fui entonces a los Estados Unidos, a Kansas, invitado como profesor visitante. Al terminar el contrato ya tenía una invitación para ir a Rusia.

¿Dónde residió en la Unión Soviética?

En Odesa. Cuando llegué en 1935 las condiciones de vida eran pésimas, pero había un gran entusiasmo entre los jóvenes universitarios. Esto me encantó. Los cursos eran desorganizados y ellos pagaban por hora, por grupo al que se le daba clase. Yo tenía 150 alumnos y me aconsejaron dividirlos en grupos de 10, 20 ó 30 y repetir la misma clase para cada uno, así ganaría más dinero. Pero no acepté y exigí un aumento de sueldo: me lo dieron. Otro problema era que la universidad no recibía ni libros ni revistas extranjeras. Hice mucho ruido en el ministerio y ellos decidieron comprarlos. Seleccioné en un año cuatro jóvenes para formar en física teórica. Hasta hoy siguen trabajando allá. Pero tuve que dejar Rusia en 1937, cuando la presencia de extranjeros se fue haciendo cada vez más sospechosa para el gobierno de Stalin.

Usted demuestra una preocupación permanente por la formación de los jóvenes científicos. Esto ha ocurrido en todos los lugares donde estuvo...

Es verdad, durante toda mi vida procuré mantener una estrecha relación con los estudiantes y con la enseñanza. Porque, donde están los jóvenes está la posibilidad de renovación. En Rusia, al principio, fueron creados no se cuantos institutos para la "investigación pura" porque se decía que, desvinculada de la universidad, la investigación daría mejores resultados. Fue un fracaso y no consiguieron atraer buenos investigadores. ¿Cómo se descubrirían nuevos valores si no se estuviera en contacto con los jóvenes? Los viejos tienen que ser reemplazados por los jóvenes.

"Todos asistíamos a las reuniones que Bohr organizaba en Copenhague..." Aquí están reunidos los participantes del encuentro de abril de 1932. Podemos ver a W. Heisenberg (1), N. Bohr (2), L. Rosenfeld (3), M. Delbrück (4), F. Bloch (5), K. von Weiszäker (6), C. G. Darwin (7), L. Brillouin (8), W. Heifier (9), J. Salomon (10), G. Beck (11), P. M. Dirac (12), L. Meitner (13), P. Ellrenfest (14), H. A. Kramers (15).

Dos veces en este siglo el sistema universitario y de laboratorios de Europa occidental fue destruido. Su generación, profesor, participó activamente en la reconstrucción. ¿Se veía con claridad la importancia de lo que estaba ocurriendo?

El camino recorrido por mi generación presentó muchas dificultades. No fue fácil. La gente trabajó principalmente por interés, porque gustaba de los problemas planteados por la física. Sabíamos, tanto en 1920, con la destrucción del Imperio Austrohúngaro, como más tarde, a raíz de la Segunda Guerra Mundial, que teníamos el deber de reconstruir lo que había sido destruido. Pocos tenían una idea clara de la magnitud y las consecuencias de lo que estaban haciendo. Entre los pocos que sabían lo que estaba ocurriendo se encontraba Lord Rutherford, de quien recuerdo un episodio interesante.

En 1918 Rutherford era profesor en Manchester y el gobierno inglés le pidió que fuera a París para discutir con P. Langevin un nuevo dispositivo de ultrasonido que éste había propuesto para detectar submarinos, problema al que en aquel momento se daba prioridad. Rutherford, que entonces lograba los primeros indicios de una transmutación inducida del átomo, se negó alegando no tener tiempo. El gobierno le envió entonces una orden de servicio y Rutherford prometió ir cuando pudiese, diciendo "ahora no puedo porque, si yo rompo el átomo, eso será más importante que vuestra guerra". Hoy sabemos que Rutherford tenía razón: la fisión del núcleo atómico influyó notablemente en la historia de los últimos 50 años.

¿Cuál era el pensamiento de Niels Bohr acerca de la colaboración para el uso de la energía nuclear?

Después de la Segunda Guerra Mundial, Bohr estaba muy preocupado porque sólo los Estados Unidos tenía la bomba. Pensaba que el secreto no podía ser mantenido por mucho tiempo y que los rusos también tenían la capacidad de hacerla, lo que generaba una gran tensión en el mundo. Sugirió entonces a los americanos e ingleses que divulgaran sin tardanza los secretos de la bomba y que se estableciera un sistema de colaboración internacional para el uso pacífico de la energía nuclear. La propuesta fue rechazada por los americanos y por Churchill, quien trató a Bohr muy mal. Bohr, que conocía a los físicos rusos ?Kapitza, Landau y otros? sabía que eran capaces de aprovechar los nuevos conocimientos de física nuclear y, de hecho, la tensión mundial aumentó.

¿Cómo viajó para América del Sur y cómo era el ambiente científico que encontró aquí?

Bueno, después que dejé Rusia fui a Copenhague y enseguida a Francia. Vino la guerra y como yo era austríaco me internaron primero en un campo, pero enseguida permitieron que volviera a trabajar en el instituto. Entonces yo intentaba organizar en Lyon el trabajo de los físicos refugiados, inclusive el de los físicos del norte de Francia. De inmediato me empeñé en ayudar a aquellos que quisieran ir a los Estados Unidos y abandonar el país. Pero después de la derrota de Francia ya no tenía ninguna seguridad y resolví marcharme a Portugal, donde trabajé en la Universidad de Coimbra y en Oporto. En 1943 llegué a la Argentina invitado por el profesor Gaviola para trabajar en Córdoba. En 1947 fui invitado por los profesores Leite Lopes y Costa Ribeiro para dar un curso de física en Río de Janeiro, en la antigua Facultad de Filosofía. En 1948 di un curso en San Pablo, en la USP, invitado por Gleb Wataghin, y en 1951 fui al Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas, el CBPF.

¿Los alumnos se interesaban más por la física teórica o por la física experimental?

En todos los países siempre hay más gente trabajando en física experimental. Pero para comenzar un trabajo en física teórica es suficiente un profesor, un alumno, lápiz y papel; para la física experimental se necesita un laboratorio instalado que depende de la cooperación de un gran número de personas y de recursos a veces considerables, difíciles de obtener en un ambiente nuevo. Es lógico que en un centro todavía incipiente, como era el CBPF, fuera preferible comenzar con la física teórica y pasar más tarde a trabajar en física experimental. Curiosamente, los jóvenes tenían una formación deficiente en cuanto a conceptos teóricos de física a pesar de tener una base matemática sólida. Nunca tuve dificultades para trabajar con los estudiantes en matemática, que es sazón de la física teórica. Cuando enseñábamos, aprendían rápidamente. La dificultad que se les presentaba era que no estaban acostumbrados a usar conceptos y criterios físicos.

Participantes de la octava reunión de la Asociación Física Argentina realizada en Córdoba del 19 al 22 de septiembre de 1946. E. Galloni (2), G. Dawson (3), A. Maiztegui (5), J. Sahade (6), C. Mossin Kotin (7), A. Valson (S), L. Acosta (10), D. Kowalewski (11), J.A. Baiseiro (12), W. Luyten (13), D. Canals Frau (14), E. Cardoso (15), W. Kowalewski(16), E. Mazzoli de Mathov (17), N. Golloni (18), M. Schenberg (19), J. Bobone (21), B. Levi (22), M. Martínez (23), C. Repetto (24), M. Dartayet (25), F. Alsina (26), J. Iribarne (27), E. Gaviola (28), R. Othaz (29), C. Paglialunga (31), B. Dawson (32), M. Gutiérrez Burzaco (35), W. Scheuer (36), J. Ubiría (38), A. Wurschmidt (39), A. Battig (40), G. Beck (41), M. Goldschwartz (42), J. Wurschmidt (44), J. Goldschwartz (45), J. Jagsig (46). 1,4,9,20,30,33,34,37,43 no identificados.

Para terminar, ¿podría usted hablarnos de la situación actual de la física?

La física marcó profundamente la vida de todo el mundo, pero desde el punto de vista científico está hoy estancada, los problemas básicos no han avanzado. La física experimental progresó más; la física teórica lo hizo muy poco desde 1933. Hoy, la física está más difundida y es más respetada que en los años 20; el interés general del gran público se despertó al final de la Segunda Guerra, después, desdichadamente, de la bomba atómica y después de las aplicaciones tecnológicas de la física del estado sólido. Fue sólo entonces que el trabajo de los investigadores resultó más cómodo y mejor pago, pero menos eficiente si se calcula per capita.

Yo considero que una teoría física no es más que un caso particular de descripción. Sabemos que, en arte, una descripción (por ejemplo una pintura, un poema, una obra dramática) para ser satisfactoria, debe cumplir ciertas condiciones estéticas bien determinadas y conocidas desde hace mucho tiempo. En el caso de las artes dramáticas, esas condiciones fueron formuladas cien años antes de Einstein por G. E. Lessing; exigen que una obra de teatro obedezca a tres reglas: unidad de tiempo, unidad de espacio, y unidad de acción. Ahora bien, incluso la forma de estas condiciones recuerda la covariancia relativista. Si las aplicamos a la mecánica de Newton, a la teoría de MaxweIl o a la teoría de la gravitación de Einstein, veremos que se cumplen. No se cumplen, por el contrario, si las aplicamos a la actual teoría cuántica.

Siempre consideré, por ejemplo, a la teoría de Maxwell del campo electromagnético como algo semejante a una obra de teatro que representa, en una cierta aproximación, el conjunto de fenómenos electromagnéticos. Hace poco tiempo leí un análisis donde el autor (ahora no recuerdo su nombre) afirma, basándose en la teoría cuántica, que la física teórica no es como una pieza de teatro: obedece a otras reglas. ¿Pero cuáles son esas reglas? En opinión de Niels Bohr, estas reglas se limitan al postulado de concordancia con los experimentos; luego, son reglas más débiles que las de Lessing.

Se trata aquí, por lo tanto, de dos definiciones diferentes de lo que debe ser la física teórica. La elección entre las dos definiciones es, evidentemente, de importancia fundamental para el futuro de la física. Los argumentos que se pueden presentar en favor del punto de vista de Einstein se refieren a las constantes físicas fundamentales.

¿Y cuál es la importancia de esas constantes para la teoría cuántica?

En la actual teoría de los quanta se introducen, además de la masa m del electrón y de la velocidad c de la luz, dos constantes independientes. La carga de un sistema debe ser un múltiplo entero de la carga electrónica e y el impulso angular del sistema debe ser un múltiplo entero o semientero de la constante h de Planck. Cuantificamos, por consiguiente, dos veces. Por otra parte, la combinación e2 / hc = 1/ 137 es una constante numérica experimentalmente muy bien determinada y significa que las dos cuantificaciones no son independientes; que la cuantificación del impulso angular ya determina la carga del electrón y viceversa. En cuanto tenemos que introducir dos constantes independientes sin comprender cómo están vinculadas entre sí, estamos introduciendo un concepto básico redundante en la teoría, dando, por así decir, dos nombres diferentes a un mismo hecho físico. Esto es lo que viola las reglas de Lessing.

Sabemos también, por la historia de la física, que la imagen de una teoría cambia radicalmente cuando logramos eliminar un concepto básico redundante. Esto ocurrió en la transición de la termodinámica fenomenológica a la teoría estadística, sustituyendo el concepto redundante de temperatura por la energía cinética media por grado de libertad. Con conceptos redundantes, la teoría permanece abstracta, no intuitiva. Eliminando los conceptos redundantes aparece una imagen simple y visualizable.