Destellos del cosmos: Ensayo biográfico sobre Manuel Sandoval Vallarta

Por Fernando Del Río Haza

Destellos del cosmos ofrece una reseña de la vida y obra de Manuel Sandoval Vallarta, el gran físico mexicano del siglo XX, y cubre desde sus primeros pasos en una escuela de la colonia Santa María la Ribera hasta su fructífera estancia como profesor del Massachusetts Institute of Technology (MIT), y su posterior regreso a México. Para ello recrea

• Idioma: Español
• Editorial: El Colegio Nacional
• Fecha de lanzamiento: 14 feb 2020

Fernando Del Río Haza

Físico egresado de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM). Obtuvo el doctorado en la Universidad de California en Berkeley. Es profesor distinguido y emérito de la Universidad Autónoma Metropolitana (UAM). Fue presidente y vicepresidente de la Academia Mexicana de Ciencias (AMC). Entre sus obras destacan En pocas palabras, El arte de investigar y Fundamentos de mecánica estadística. Obtuvo el Premio Nacional de Ciencias y Artes en 2015.

Vista previa del libro

Primera edición: 2019

Primera edición digital: 2020

D. R. © 2018. El Colegio Nacional

Luis González Obregón 23

Centro Histórico

06020, Ciudad de México

ISBN 978-607-724-372-4

Hecho en México / Made in Mexico

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Conversión gestionada por:

Sextil Online, S.A. de C.V./ Ink it ® 2020.

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Prólogo

Primera parte.

En camino de Boston

01. El cazador de talentos

02. Santa María la Ribera

03. El misterio del electrón

04. San Ildefonso

05. El átomo planetario

06. Primeros años en el MIT

07. El color de los átomos

08. La vida en Boston

09. Elipses y cuantización

10. El doctorado

11. Atomística y relatividad general

12. El espectro de los rayos X

13. La nueva mecánica

14. Macromecánica y micromecánica

15. Los grandes maestros

Segunda parte.

Un viaje al cosmos

16. Las teorías unificadas

17. Un gran triunfo

18. De brújulas y electroimanes

19. Radiación de las alturas

20. Una ventana abierta al cielo

21. La teoría del cono permitido

22. Interludio

23. La energía, la bomba y la diplomacia

Epílogo

Créditos iconográficos

Prólogo

Escribir sobre una personalidad de la talla de Manuel Sandoval Vallarta es un reto y un gozo, en particular para un físico amante de las letras como el autor. La vida de Sandoval Vallarta fue larga y fructífera y, en su última época, plena de experiencias diplomáticas y fundacionales. Pero ante todo, Sandoval Vallarta fue un físico, un gran físico, y ese hecho no sólo envuelve sus mayores logros, sino que permea su personalidad. Sandoval Vallarta fue un hombre de ciencia y como tal no podemos comprenderlo sin adentrarnos en su labor como investigador de los rayos cósmicos, ese fenómeno misterioso que fue una de las grandes incógnitas de la física durante la primera mitad del siglo XX.

Este libro está dirigido a un amplio ámbito de lectores para darles a conocer los principales rasgos de la personalidad de Sandoval Vallarta, de las distintas etapas de su vida y de sus más señaladas hazañas como investigador. Sin embargo, él fue un físico teórico y por ello el desarrollo y los resultados de sus trabajos, en el lenguaje en que fueron expresados por él, por más que fuese un expositor claro, conciso y elegante, pueden escapar al lector general por ser muy especializados. Por esta razón buena parte del libro está consagrada a explicar en palabras llanas la obra científica de Sandoval Vallarta y su contexto. Porque además, para entender a cabalidad su obra también es indispensable recrear la situación de la física durante la primera mitad del siglo XX, e incluso sus rastros más antiguos, en las muchas vertientes de esta disciplina que inciden en la obra del ilustre investigador. El autor ha querido exhibir que las cuestiones científicas que nuestro personaje enfrentó con pasión, tenacidad y talento están engarzadas en una historia de muchos siglos.

La intención de facilitar la lectura del lector general llevó a escribir capítulos de poca extensión, entre los cuales no es difícil distinguir los que relatan la vida misma de Sandoval Vallarta, los que describen su obra y los dedi­cados a plantear el contexto histórico-científico. El lector con una formación en física, a quien la última categoría de capítulos le podrá resultar demasiado familiar, podrá entonces omitirlos sin perder el hilo de la obra. Pero el autor tiene la esperanza de que el libro completo sea del agrado de todos los lectores, porque aunque aquel con buena preparación en física siempre puede recurrir a leer los artículos originales de Sandoval Vallarta —disponibles en Sandoval Vallarta, obra científica, la magnífica obra compilada por Alfonso Mondragón y Dorotea Barnés— no necesariamente está familiarizado con el contexto en el que ellos fueron escritos.

El libro consta de dos partes: la primera comprende los antecedentes familiares y educacionales de Sandoval Vallarta, y su desarrollo intelectual y científico desde su infancia hasta su estancia de perfeccionamiento en Alemania. La segunda trata del hombre de ciencia ya establecido en el Massachusetts Institute of Technology como profesor y su posterior labor en México como investigador y funcionario.

Ésta es sólo una aproximación a la vida y obra de Sandoval Vallarta, ya que limitaciones de espacio y tiempo no permitieron abarcar en profundidad y detalle la extensión y la riqueza de sus vivencias y logros.

Se han incluido un buen número de notas al calce de página, que las hace de acceso más ágil que colocadas al final del texto. Ellas se añadieron con dos propósitos prácticos: para dejar registro de las fuentes de los principales dichos y hechos, y para poner a disposición del lector una bibliografía más amplia.

Para esta obra fue una fortuna que María Luisa Margáin, viuda de Manuel Sandoval Vallarta, donara el archivo personal de su difunto esposo a la Universidad Autónoma Metropolitana, en cuya biblioteca de su Unidad Iztapalapa se encuentra resguardado, clasificado y a disposición de los estudiosos de la vida y obra del científico. Dicho acervo constituye el Archivo Histórico y Científico Manuel Sandoval Vallarta (AHCMSV), actualmente coordinado por el doctor Federico Lazarín Miranda, y fue consultado a profundidad por el autor, quien desea agradecer al doctor Lazarín Miranda y a la doctora Martha Ortega Soto haber facilitado su indagación. Por igual agradece a Marisol Padi­lla su invaluable asistencia durante las consultas. El autor también desea dejar sentado que entre las muchas fuentes consultadas, y debidamente consignadas en las notas del texto, fueron de especial ayuda e interés el libro Los inicios de la física nuclear en México y el Fondo Manuel Sandoval Vallarta, coordinado por la doctora Ortega Soto y el doctor Lazarín Miranda, y el capítulo Intercambio científico entre México y la India, también de la doctora Ortega Soto, que es parte de la Guía general del Archivo Histórico Científico Manuel Sandoval Vallarta. En estas publicaciones y otras citadas en el texto el lector podrá profundizar sobre la vida del hombre de ciencia. Por último desea agradecer a su amigo Antonio Bolívar Goyanes su experta y acuciosa revisión del texto, así como sus atinadas sugerencias, sustentadas en su gran experiencia y domino del idioma. Aunque, por supuesto, cualquier error que se advierta es de la sola responsabilidad del autor.

Fernando del Río Haza

Ciudad de México, 15 de junio de 2018

Primera parte

En camino de Boston

En una ocasión, cuando yo regresaba de estudiar en el MIT para pasar el verano en México, al final de la Revolución, antes de llegar el tren a la estación de San Luis Potosí me acongojé al ver por la ventana una hilera de ahorcados que pendían de los postes. La macabra imagen se me iba a quedar grabada para siempre.¹

1 Relato oído por el autor de labios de Manuel Sandoval Vallarta en el XIV Congreso Nacional de Física, Sociedad Mexicana de Física, San Luis Potosí, en mayo de 1971.

01

El cazador de talentos

Gracias a la claridad de sus exposiciones, [Sotero Prieto] tuvo una gran influencia en la creación y en la enseñanza de las matemáticas . . . [e] influyó de manera decisiva en la formación de los primeros científicos mexicanos especializados en las ciencias exactas.²

Carlos Prieto de Castro

A fines del verano de 1917, un joven de 18 años, Manuel Sandoval Vallarta, tomaba un tren en la estación de Buenavista en la ciudad de México; varios miembros de su familia lo acompañaban para despedirlo. Se dirigía en un viaje de varios días hasta Boston, en Estados Unidos, para estudiar en el Massachusetts Institute of Technology. Viajaba con una gran ilusión, unida a una profunda determinación: tomar parte en los grandes acontecimientos que conmocionaban la física.

¿Cuántas vocaciones científicas como la de Manuel encontraríamos entre los jóvenes mexicanos de los primeros decenios del siglo XX? Ellas eran tan escasas, sobre todo, porque las ciencias exactas no eran una opción atractiva de vida; incluso su maestro de matemáticas en la preparatoria tuvo que dar clases gratis en el nivel superior durante varios años y no fue el único profesor en tales circunstancias. Tal escasez no se daba por ausencia de capacidad entre los jóvenes; es claro que si había talento humanista y literario de sobra, como lo demuestran los magníficos poetas modernistas y los miembros del Ateneo de la Juventud, que funcionó de 1909 a 1914, y si tampoco escaseaba en la medicina y las ciencias naturales, como lo ejemplifican el médico Porfirio Parra y el biólogo Alfonso Herrera, puede uno apostar a que también lo había en el campo de las matemáticas y las ciencias exactas. Lo que sucede es que una vocación en ciernes, en estas áreas, sólo puede encenderse y pulirse en un medio donde las ciencias exactas y las matemáticas estén presentes, donde ya exista una tradición científica en ellas, y ese no era el caso del México de entonces. ¿Cómo iba un joven a aprender lo que son las matemáticas y la física, aparte de la escuela y de hurgar en los libros? Las únicas revistas extranjeras que circulaban en las familias de clase media y alta, la mayoría francesas como L’Illustration, eran de información general, de modas o de literatura. Todavía más, ¿cómo se iba a enterar de los últimos avances en materias científicas?, ¿cómo iba a aprender el oficio de investigar sin el ejemplo cercano y vivo de investigadores establecidos? Las pocas vocaciones científicas que entonces brotaron tuvieron que remontar una árida realidad.

Para que alguien tan motivado por la ciencia como Manuel Sandoval Vallarta surgiese en la ciudad de México alrededor de 1915, tuvieron que conjugarse varios factores: una mente joven y talentosa, unos maestros rigurosos e inspiradores, un ambiente familiar con interés por la cultura y una situación desahogada. Manuel era un joven de dotes excepcionales, pero sin la influencia de buenos maestros hubiera sido mucho más difícil que prendiera en él la vocación por la física y las matemáticas; y más aún, aunque se hubiese despertado en Manuel el interés por estas ciencias quizás hubiera carecido de información y orientación para encauzar con feliz éxito sus muchos talentos.

Sotero Prieto Rodríguez

Con nombre de reminiscencias alejandrinas, don Sotero Prieto es el personaje de más relevancia en la vida académica temprana de Sandoval Vallarta. Por lo que debemos preguntar: ¿cómo llegó a surgir la excepcional presencia del maestro Prieto?

En el despertar del siglo XX México tenía una centenaria, pero débil, tradición en física y matemáticas centrada en la enseñanza y las aplicaciones. Quienes se interesaban por estas ciencias eran en su gran mayoría ingenieros, ya que esta profesión requiere conocimientos matemáticos, algunos muy avanzados, así como la aplicación de los principios físicos. La Escuela Nacional de Ingenieros, ENI, había heredado del famoso Real Seminario de Minería —después llamado Colegio de Minería— la enseñanza en física y matemáticas junto con el espléndido edificio en la calle de Tacuba de la ciudad de México. En la época del Colegio de Minería también se enseñó astronomía, junto con topografía y geodesia. Ahí se formó Francisco Díaz Covarrubias, quien en 1856 hizo el levantamiento geo­gráfico del valle de México y en 1872 viajó a Japón a la cabeza de una misión para observar el paso de Venus por el disco del Sol. Era una astronomía mayormente aplicada, pero de alguna manera ese viaje elevó el interés por esta disciplina que culminó en la fundación del Observatorio Astronómico Nacional en 1876, al que estuvieron adscritos varios astrónomos en el último decenio del siglo XIX y el primero del XX, como Valentín Gama y Cruz.

Los profesores de física y matemáticas se concentraban en la ENI; entre otras materias enseñaban mecánica analítica y física matemática. También necesitaba profesores de física y matemáticas el Colegio Militar, donde enseñó Eduardo Prado, quien fue autor de un libro de mecánica analítica de un nivel muy avanzado para la época.³ Sin embargo, a diferencia de los profesores de las buenas universidades europeas de ese tiempo, estos profesores no hacían investigación, no vivían de experimentar en el laboratorio ni de crear conceptos y teorías; en su mayoría eran ingenieros que habían demostrado interés y aptitud especiales por la física o las matemáticas, por su enseñanza y sus aplicaciones. Ellos eran los transmisores de los saberes tradicionales que complementaban con lo que aprendían por sí mismos y fueron factor importante en el arduo inicio de las ciencias físicas en México.⁴ Sin embargo, aunque algunos de ellos llevaron cursos de especialización en el extranjero, casi no tenían contacto directo con físicos o matemáticos europeos y menos aún podían contribuir con investigaciones originales de primer nivel. Hubo contactos internacionales excepcionales, como los que pudo hacer Díaz Covarrubias en su azaroso viaje al Japón, o los que hicieron Joaquín Gallo, director del Obser­vatorio Astronómico Nacional, y Sotero Prieto Rodríguez al Congreso Científico Internacional en Roma, ya adentrado el siglo XX.

Este aislamiento era privativo de quienes seguían estudios de ciencias exactas o matemáticas, porque, en contraste, aquellos de inclinaciones literarias, humanísticas o de ingeniería, sí tenían cierto contacto con las metrópolis europeas y estaban al tanto de lo que en ellas se cocinaba en sus campos de interés; por ello solía ocurrir que un escritor, poeta o ingeniero fuese nombrado en algún puesto diplomático en Estados Unidos, Europa o Latinoamérica; famosos como Alfonso Reyes y Federico Gamboa, o poco conocidos, como Gilberto Crespo Martínez, ingeniero y embajador en Estados Unidos, el Imperio austrohúngaro y Cuba. También ocurría que escritores europeos como Ramón del Valle-Inclán visitaran México; cuando, al contrario, en las áreas de ciencias exactas estos intercambios fueron nulos. En añadidura, el ejercicio de la abogacía o la diplomacia, que era legítimo medio de una vida digna, no estaba reñido con la creación literaria y filosófica; por su parte, el ejercicio de la medicina podía dar para vivir

y era compatible con la indagación en materia de salud, como lo hizo Porfirio Parra. La ingeniería es un caso aparte: mientras que su ejercicio no resultaba en la práctica tan fecundo para la creación en física o matemáticas, sí se compaginaba con la enseñanza y, en algún caso, con la innovación tecnológica, como el de Agustín Chávez Pedroza, quien fue un notable inventor.⁵

Un factor adicional que quizá influyó entonces contra el prestigio de la verdadera ciencia es la circunstancia de que el grupo político de élite que sustentó en aspectos finan­cieros al gobierno de Porfirio Díaz, a partir de 1892, respondía al mote de ‘Los Científicos’. Estos personajes, agrupados alrededor de José Yves Limantour, secretario de Hacienda en esos años, tuvieron gran influencia, aunque no constituyeron un partido político ni asumieron el mote que se hizo popular. El apelativo surgió porque, apoyados en la filosofía positivista de Auguste Comte, abogaban por ‘la dirección científica del gobierno y el desarrollo científico del país’. Ello surgió como parte del movimiento —muy serio, amplio y ambicioso— que Gabino Barreda emprendió con la creación de la Escuela Nacional Preparatoria y que comprendió a varios que pueden clasificarse como científicos de veras, como el mismo Barreda, que era médico, o Porfirio Parra, también médico y discípulo suyo. El desprestigio de ‘Los Científicos’ políticos surgía del distanciamiento absoluto que tenían respecto a la gente común: se les acusaba de entregar el país a las compañías extranjeras y varios de ellos acumularon inmensas fortunas. Esta percepción no ayudaba a que un joven estudioso aspirara a ser llamado ‘científico’.

Sotero Prieto Rodríguez llegó a la capital del país desde Real del Monte, Hidalgo, donde su padre, Raúl Prieto González, era ingeniero de minas; cursó los dos primeros años de preparatoria en un colegio particular de la ciudad de México, pero después, como casi cualquiera que deseara seguir una carrera de medicina, ingeniería, derecho o humanidades, ingresó en la Escuela Nacional Preparatoria, ENP, donde se graduó en 1901. Al año siguiente ingresó a la ENI, donde terminó los estudios de ingeniero en 1906, pero nunca obtuvo el título profesional, signo claro de que la ingeniería no era su verdadera vocación. Su padre era también profesor de matemáticas y de él debe haber aprendido sus primeros números. Los biógrafos de Prieto dicen que realizó estudios especiales de matemáticas superiores durante varios años antes de dedicarse a dar clase, pero no se sabe cómo realizó tales estudios, y como no había quien los impartiera en México lo más probable es que haya aprendido él solo de los libros; lo que sí es seguro es que llegó a superar en conocimientos y rigor matemáticos a sus maestros de la ENI. Además de las matemáticas, que eran su interés central, el maestro Prieto también estudió física avanzada y se mantenía informado de los últimos descubrimientos que se daban en Europa. Tenía un cuidado acendrado por expresarse con claridad y precisión, lo que hacía que sus clases fuesen notables por su transparencia y rigor, virtudes que contagiaba a sus alumnos.

Sotero Prieto dio clases en la ENP, en la ENI y, ya fundada la Universidad Nacional de México, en la Escuela Nacional de Altos Estudios de esta nueva institución, escuela donde instauró un seminario de física, del que después diremos más. En los años 1921 y 1922, Prieto publicó en la revista El Maestro dos bellos artículos