Richard Feynman Biografía(final) PDF

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Richard Feynman J. Villalobos Cubillo Escuela de Física Instituto Tecnoógico de Costa Rica Cartago, Costa Rica [email protected]

Abstract— Abstract: En este documento se da una breve reseña de la vida del Dr. Richard P. Feynman, y se mencionan algunos avances en las diferentes áreas de la mecánica cuántica que él logró hacer durante su carrera. Además de mencionar posibles aplicaciones que están en proceso de formación práctica, o inclusive en su teoría, tal como la medicina junta con la electrodinámica cuántica, y la computación cuántica. Keywords—Electrodinámica cuántica (EDC), cromodinámica cuántica (CDC), superfluidez, física.

I. BIOGRAFÍA Richard P. Feynman nació el 11 de mayo de 1918, en Far Rockaway, Nueva York, fue hijo de Lucille Phillips, y de Melville Feynman, ellos eran judíos de Belarus, pero no eran practicantes. Desde una temprana edad experimentaba y jugaba con dispositivos eléctricos, hacia sus cálculos, y observaciones en el laboratorio de investigación que tenía en su casa. Era muy bueno arreglando radios, y con el tiempo fue mejorando. La gente usualmente lo llamaba para que les arreglara los aparatos electrónicos que tenían, y el porqué de esto era por la Depresión, ya que cobraba mucho menos que los reparadores del momento. Fue al colegio de su ciudad y sus capacidades estaban pesando mucho más en el área matemática que su habilidad verbal. Durante sus años ahí estudiaba trigonometría y álgebra, y otras materias. Aplicó para el Massachussets Institute of Technology (MIT), debido a que no lo aceptaron en Columbia

por ser judío. Aunque no practicaba la religión, ya tenían un cupo limitado para personas de esta denominación. Él estudió Física en el MIT y su tesis se basó en el cálculo de las fuerzas dentro de las moléculas. Luego, continuó sus estudios y recibió su doctorado en Princeton. Más adelante, en 1942, mismo año en que se involucró en el proyecto Manhattan, se casó con Arline Greenbaum, ella tenía tuberculosis terminal, y murió en 1945. Tuvo otros dos matrimonios, y en su último tuvo dos hijos, Carl, y Michelle Feynman, junto con su esposa Gweneth Howarth. En 1965, Feynman obtuvo un Premio Nobel de física por estudios y conocimientos de la EDC, los cuales llevaron a una unificación de los fenómenos eléctricos, magnéticos y de radiofrecuencia de la luz, a nivel particular. Fue parte del proyecto Manhattan, durante la Segunda Guerra Mundial, que consistió en traducir conocimiento científico a armas letales a gran escala. Richard Feynman cedió parte de su conocimiento en conjunto de otros científicos como Albert Einstein, Robert Oppenheimer, y Niels Böhr hacia este proyecto, aunque para fines negativos. Fue profesor en Cornell y siguió su investigación en EDC, después desempeñó en Caltech y permaneció ahí por el resto de su carrera. En 1986, después del desastre del Challenger, Feynman intentó explicar el incidente. Efectivamente, lo logró, y explicó que debido a un empaque dañado por la temperatura el combustible salió del transbordador, y por lo tanto explotó. En 1978, Feynman fue diagnosticado con liposarcoma, un tipo de cáncer de tejido adiposo, fue operado en 1987 y en 1988, y tratado durante ese último año hasta su muerte el 15 de febrero de 1988. II. OBRA

Fig 1: Diagrama de Feynman de interacción entre electrones, recuperado de: (http://tap.iop.org/atoms/particles/536/page_47365.html)

Sus aportes a la electrodinámica cuántica fueron de gran importancia ya que desmintieron todos los malos entendidos de la materia. Su meta en el doctorado fue el intento de entender la mecánica cuántica por medio del principio de acción mínima, que en pocas palabras es tomar el camino con menor diferencia entre energía cinética y potencial para el marco referencial dado, y luego suponer que ese es el camino más probable. Creó lo que se conocen como los Diagramas de Feynman, estos indican las trayectorias de las partículas al interactuar entre sí y con estos pudo calcular las

probabilidades del comportamiento de las interacciones subatómicas. Estos diagramas has sido de gran utilidad en la física nuclear y particular, además han jugado un papel muy importante en la física del estado sólido. Logró, incorporar la EDC en varios ámbitos de la ciencia, uno de estos siendo un aporte a una teoría de superfluidez dada por Lev D. Landau, un físico teórico azerbaiyano que estudió diversas ramas de la mecánica cuántica, especializado en la termodinámica. Feynman logró explicar cuánticamente como el helio se comportaba y fluía casi, o totalmente sin fricción a temperaturas de aproximadamente 0K. Después junto con Murray GellMann, lograron generalizar la teoría de la fuerza débil en el deterioro radiactivo.

Fig 1: Richard Feynman, recuperada de: (https://amedia.britannica.com/700x450/83/21083-004-A5DB386B.jpg, 2018)

III. INFLUENCIA Feynman tuvo mucha influencia en el ámbito de la sociedad científica tanto así, que cuando algún buen físico, o matemático empezaba a surgir, la comunidad tenía esta frase: “No es un Feynman, pero…” [3] Además de ser sujeto de comparación, Feynman dejó sus resultados al día de hoy, que junto con otros afectan hoy a diversas áreas, como la medicina, la física particular, y en la industria. Sus aportes a la EDC fueron muy importantes debido a que ahora se está tomando un nuevo enfoque a la medicina, debido a que muchos productos están cambiando, hay nuevos micro y nano tratamientos que se están implementando. [1] Además, se está desarrollando una nueva perspectiva física hacia el agua, en términos moleculares, tomando en cuenta la EDC. Esto también actúa en las interacciones electromagnéticas de baja frecuencia que presentan los iones en la célula. De esta manera se podría estudiar más a fondo los procesos que ocurren en la célula, en un enfoque más físico. La teoría de la cromodinámica cuántica, propuesta hace alrededor de medio siglo, toma una base muy similar a las EDC, y estudia las interacciones de los quarks según sus números o “colores” de ahí el nombre cromodinámica. Los diagramas de Feynman son una gran herramienta en esta materia puesto que determinan las interacciones y las probabilidades de las trayectorias posibles que estas pueden tomar. [5,6] Esto se aplica primordialmente en centros de investigación como los colisionadores de partículas, tal como el Large Hadron Collider en el CERN, en Ginebra, Suiza. Feynman con su investigación y teorías junto con las de otros científicos, empezaron la teoría de la computación cuántica, que consiste en utilizar, en vez de bits entre los valores de “1” y “0”, bits que pueden tener una superposición de estos valores junto con otros fenómenos como el entrelazamiento y el salto cuántico, y a su vez por métodos probabilísticos pueden hacer cálculos más complejos con algoritmos cuánticos, como el de factorización de Shor. Aunque esta área de la ciencia en computadores aún está en sus primeras etapas, los conocimientos de la teoría detrás están siendo aumentados. La teoría de la superfluidez y los comportamientos de estos superfluidos podrían ser aprovechados, dada su naturaleza por

la temperatura, para poder tener enfriamiento en plantas y centros de investigación, sin importar la altura del lugar a enfriar. Debido al movimiento sin fricción que este tiene, además de que este tiene el efecto fuente, que trata de la corriente que se forma por el calentamiento por luz de un recipiente dentro del superfluido, este se mueve de la parte con menor temperatura hacia donde haya más temperatura, creando una “fuente". [2,5] Esto sucede solo cuando hay una diferencia térmica en un tubo, por ejemplo, donde la tubería meta tenga este cambio de temperatura con la tubería inicial. Una desventaja mínima que podría haber en este proyecto y quizá un elemento primordial en esta aplicación, sería la cámara o sistema de enfriamiento industrial que se tendría que tomar en |cuenta para tal cantidad de Helio, que es el elemento más común para esto. Richard Feynman innovó y aportó en diferentes maneras al conocimiento científico, además de ser un profesor que formó muchos profesionales de calidad. REFERENCIAS [1] Institute of Pharmacology University of Rome “La Sapienza "Meeting «The Role of Quantum Electro Dynamics (QED) in Medicine», Rome, 14 December 1999," Rivista Di Biologia / Biology Forum, (3), 2000. Disponible: http://digital.casalini.it/10.1400/22846. DOI: 10.1400/22846. [2] A. Schmitt, "Introduction to superfluidity -- Field-theoretical approach and applications," 2014. Disponible: http://arxiv.org/abs/1404.1284. [3] J. Gleick "James Gleick Genius The Life and Science of Richard Feynman Pantheon (1992),". [4] Tomasz Karpiuk et al, "The superfluid fountain effect in a Bose-Einstein condensate," 12/12/12. [5] David Kaiser, "Physics and Feynman's Diagrams: In the hands of a postwar generation, a tool intended to lead quantum electrodynamics out of a decades-long morass helped transform physics," American Scientist, vol. 93, (2), pp. 156-165, 2005. Disponible: http://www.jstor.org/stable/27858550. [6] B. L. Ioffe, V. S. Fadin and L. N. Lipatov, Quantum Chromodynamics. (1. paperback ed. ed.) Cambridge [u.a.]: Cambridge Univ. Press, 2014 30. [7] Elsevier Publishing Company. (). Lev Landau - Biographical. Available: https://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1962/lan dau-bio.html. [8] J. Gleick. (2/14/18). Richard Feynman | Biography & Facts. Available: https://www.britannica.com/biography/Richard-Feynman [9] F. London 1900 -1954, Superfluids. 1954 Available: http://catalog.hathitrust.org/Record/009390478....