Déjame reformular la pregunta. Probablemente quisiste decir lo siguiente: “Alguien me dijo que Paul Dirac fue el mejor físico de todos los tiempos, aunque eso no parece ser cierto. ¿Por qué alguien diría eso?
Hablo mucho sobre Paul Dirac en mi libro “Ahora, la física del tiempo”. Dirac estaba preocupado porque la ecuación de la mecánica cuántica no era compatible con la relatividad. Una ecuación diferente, llamada ecuación de Klein-Gordon, era compatible, pero tenía soluciones energéticas negativas, que Dirac sentía que no eran físicas. Así que intentó un enfoque diferente en matemáticas, uno que era mucho más original y brillante que el de Klein y Gordon. Ahora llamamos a su solución “La ecuación de Dirac”.
La ecuación de Dirac hizo algunas cosas asombrosas. Explicó el electrón en términos de tener un “spin” [valor] igual a la mitad de la constante de Planck. ¡Increíble! Y lo más importante, con una adición menor (llamada “interacción electromagnética mínima”) ¡dio correctamente el tamaño del magnetismo del electrón! Totalmente asombroso!
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Un problema menor: al igual que la ecuación de Klein-Gordon, tenía soluciones energéticas negativas. Dirac había rechazado a KG por eso, pero ¿cómo podría rechazar una teoría que acertara el magnetismo del electrón?
Peor aún, la existencia de estados de energía negativos implicaba que todos los electrones eran inestables, en desacuerdo con los hechos conocidos. Todos deberían perder energía y caer en los estados de energía negativa, con masa negativa.
Dirac escribió que estaba ignorando este problema porque la teoría fue capaz de explicar mucho. Una versión futura y más avanzada de la teoría, sin duda, eliminaría los estados de energía negativos. ¡Sin embargo, esa era la razón por la que había rechazado la ecuación de Klein-Gordon!
Dos años más tarde, Dirac “resolvió” este problema al postular que todos los estados de energía negativos estaban llenos, por lo que los electrones no podían caerse. Esta teoría era ad hoc e hizo predicciones que eran obvias, como una densidad de masa infinita y una densidad de carga al espacio vacío; pero pensó que salvaron la teoría. ¡Y a veces una partícula salta del estado de energía negativa, dejando una burbuja que actúa como si tuviera carga positiva! ¡Esa burbuja, dijo Dirac en su artículo, era el protón ! En diciembre de 1929 escribió un artículo sobre esto llamado “Teoría de los electrones y protones”. Ahora sabemos que estaba completamente equivocado.
En realidad, se sabía que estaba equivocado tan pronto como se publicó. Hermann Weyl demostró que si la teoría de Dirac hubiera sido correcta, entonces el electrón y el protón habrían tenido la misma masa que el otro. (Eso no es obvio desde la teoría, pero el argumento de Weyl era correcto, y Dirac estuvo de acuerdo). ¡Sin embargo, el protón era 1836 veces más pesado que el electrón! Dirac respondió que debemos esperar una teoría posterior que (algún día) aborde este error de 1836. ¡Entonces Robert Oppenheimer argumentó que los protones y los electrones se aniquilarían entre sí, muy rápidamente! Otro gran defecto en la teoría de Dirac. (Oppenheimer tenía razón; de hecho, se observa la aniquilación entre electrones y positrones).
En su desesperación, Dirac postuló que habría una nueva partícula, algo que llamó el “anti-electrón” (ahora lo llamamos el “positrón”). Pero parecía tan inseguro de esta predicción, que la puso en un documento dedicado a un tema totalmente diferente; el artículo se llamó “Singularidades cuantizadas en el campo electromagnético” publicado en 1931. De los 32 párrafos en ese documento, solo 2 tocaron el enigma de la energía negativa y su postulado de un anti-electrón. Dijo que estas partículas no se observan porque se aniquilan rápidamente (como Oppenheimer había señalado).
Por lo tanto, Dirac predijo a regañadientes el positrón en 1931. En 1932, Anderson observó uno, y en 1933, Dirac recibió el Premio Nobel de física por su predicción. En su discurso de Nobel, nunca mencionó las contribuciones fundamentales de Weyl y Oppenheimer, los dos físicos que lo llevaron a hacer la predicción señalando los graves errores en sus documentos anteriores.
Sin embargo, a pesar de este comienzo vergonzoso, la ecuación de Dirac ha demostrado ser extremadamente importante. Puedes estudiarlo hoy con asombro y asombro; ¿Cómo podría alguien llegar a eso ? Esa puede ser la razón por la que alguien que estudió la ecuación de Dirac, o notó su importancia en física, le dijo que, o concluyó que, Dirac era el mejor. Olvidó la historia de que creó esta ecuación para evitar los estados de energía muy negativos por los que ahora se le da crédito. Dirac cometió numerosos errores en el camino, errores que otros tuvieron que señalar. Colocaría a Dirac en la misma categoría que Louis de Broglie, alguien que hizo una gran contribución a los fundamentos de la física cuántica. Era igual a Klein y Gordon (cuya ecuación, a pesar del rechazo inadecuado de Dirac, resultó ser cierta para todas las partículas de espín integral). Pero ciertamente no es de la talla de Isaac Newton, James Maxwell, Neils Bohr, Albert Einstein ni Richard Feynman
Puede encontrar más detalles en mi libro “Ahora, la física del tiempo”.