V. DIRAC Y EL MONOPOLO MAGNÉTICO

NO HA de extrañarnos, pues, que una sugerencia teórica del famoso y distraído¹ Dirac fuera atendida con cuidado por sus colegas experimentales, sobre todo porque es una idea que rescata en parte la simetría del electromagnetismo. En efecto, uno de los avances científicos más notables del siglo pasado fue, sin duda, el establecimiento de la teoría electromagnética, que liga los fenómenos eléctricos con los magnéticos. En esta teoría, que nos ha permitido entender en buena medida el comportamiento de la luz y que ha hecho posible las comunicaciones modernas, se supone la existencia de la carga eléctrica y la falta de su análogo magnético, el monopolo. En el electromagnetismo clásico el monopolo magnético no existe. En consecuencia, las ecuaciones básicas de la teoría electromagnética —las famosas ecuaciones de Maxwell— no tratan por igual a las cantidades eléctricas y a las magnéticas. Esta falta de simetría, que se remediaría de existir el monopolo magnético, le resta a las hermosas ecuaciones de Maxwell un poco de belleza.

El monopolo magnético introduciría en la electricidad y el magnetismo una simetría de la cual carecen en nuestra visión actual. Como veremos, la teoría hoy en boga considera al magnetismo como un subproducto —casi accidental— de la electricidad. El magnetismo existe sólo como resultado de que las cargas eléctricas se muevan. Una partícula cargada origina un campo eléctrico a su alrededor, y cuando esa carga se mueve produce un campo magnético, como un efecto secundario. En aras de la simetría, debería haber también cargas magnéticas que originaran campos magnéticos y que, al moverse, crearan en su entorno campos eléctricos exactamente en la misma forma que las partículas elementales de electricidad producen un campo magnético. Las partículas magnéticas podrían emitir y absorber luz (igual que lo hace un electrón) y, viceversa, en la misma forma en que un fotón energético puede engendrar un electrón y un positrón, también podrían crearse un par de monopolos al desaparecer la luz.

Figura 5. P. A. M. Dirac (1902-1984).

La idea que Dirac tuvo al proponer el monopolo, propuesta que como ya dijimos hizo tan sólo un año después de predecir la existencia del positrón, ha inspirado una larga serie de investigaciones, tanto teóricas como experimentales. Hasta ahora, la búsqueda del monopolo magnético ha sido frustrante. Salvo dudosas excepciones, los experimentadores no han hallado signos del monopolo. Por su parte, los teóricos no han podido fincar una buena razón por la cual el monopolo no debiera existir. Por ello se le sigue buscando: en ausencia de una ley que prohiba la ocurrencia de un fenómeno, éste debe darse aunque sea con una bajísima probabilidad. Todo aquello que pueda ocurrir, ocurrirá. Por eso los físicos continúan empeñados en buscar el monopolo magnético, aun cuando haya transcurrido medio siglo desde el brillante trabajo de Dirac. Si bien la búsqueda de la carga magnética no está siempre en la frontera más activa de la ciencia, cuando la gran ilusión parece a punto de tornarse en realidad se convierte de nuevo en tema de conversación cotidiana entre los físicos. Descubrir el monopolo, o aun la ley que impida su existencia, conmovería la física hasta sus bases.

NOTAS 1 Desde 1952 Dirac fue nombrado a la Cátedra Lucasiana de Matemáticas en Cambridge, famosa por haber sido ocupada por Newton. Luego se casó con la hermana de otro físico connotado, Eugene Wigner, con la cual tuvo descendencia. Es conocida la historia que corre acerca del día en que nació su primogénito: cuando ya su esposa sentía los dolores del parto. Dirac salió corriendo por los pasillos del Instituto al mismo tiempo que gritaba: ñLa hermana de Wigner va a tener un hijo, auxilio, auxilio!