La teoría cuántica de campos se inició allá por las décadas de 1930 y 1940, aunque al contrario que en la teoría anterior (la cuántica, a secas) el avance fue lento. Aunque los fundamentos teóricos eran sólidos, había muchas dificultades matemáticas que impedían utilizarla para realizar cálculos sobre la realidad.
De forma muy resumida y esquematizada, cuando intentaban hacer un cálculo sobre la realidad utilizando las teorías cuántica de campos primitivas les salían valores infinitos. Eso es Físicamente inaceptable, el infinito es un concepto matemático, no real. Ningún observable puede ser infinito. ¿A caso tenéis una regla de medir que llegue hasta el infinito?
Con los años, fueron apareciendo técnicas que permitían dar sentido a los cálculos. Básicamente, muchas de estas técnicas se basan en absorber los valores infinitos dentro de cantidades que no se pueden medir físicamente. De esta forma, en la teoría siguen habiendo infinitos, pero ahora no nos preocupan, porque los valores observables se han podido regularizar.
Seamos sinceros, a nadie le gusta tener que regularizar. Todos preferiríamos que la teoría fuera mucho más limpia, que nos diera los observables con valor finito de buen principio (y, de hecho, es uno de los grandes méritos de las teorías punteras, como cuerdas, no necesitan se regularizadas; pero aún no han sido terminadas ni experimentadas).
Pero estas técnicas han dado resultados impresionantes, los mejores en la historia de la Física. Explican experimentos extremamente complicados, como el LHC, con una precisión sin precedentes en Física. Hay valores experimentales confirmados con una precisión de 12 dígitos.
El problema principal de este tipo de técnicas, a parte de ser difíciles, es que son un poco oscuras. No siempre queda claro donde está la Física de lo que uno está haciendo. Así estaban las cosas cuando Richard Feynman (para muchos, el mejor Físico nacido en el siglo XX) desarrolló un nuevo método de cálculo, mucho más sencillo y tan gráfico que uno tiene contacto con la realidad Física constantemente.
Eso fue por los años 1960-1970. Pero fue un avance tan espectacular que hoy en día se siguen usando los diagramas de Feynman hasta la saciedad. Y nosotros vamos a dedicar unos cuantos artículos a repasar qué son y cómo funcionan.
Foto | Dominio público
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