Biografia de la Fisica - George Gamow

En su famoso trabajo publicado en 1930, Dirac formuló una nueva ecuación, que ahora lleva su nombre y que le permitió matar dos pájaros de un tiro. Esa ecuación satisface todos los requerimientos relativistas, aplicándose a un electrón sin importar la velocidad con que se mueva y al mismo tiempo lleva automáticamente a la conclusión de que el electrón debe comportarse como una pequeña peonza magnetizada que gira sobre sí misma. La ecuación relativista de onda de Dirac es demasiado complicada para ser discutida aquí, pero el lector puede estar seguro de que es completamente correcta.

Pero, por buena que fuera la ecuación de Dirac, llevó inmediatamente a una complicación muy seria, precisamente a causa de que unía perfectamente la relatividad y los cuanta. La dificultad procede del hecho (no expuesto en el Capítulo 6) de que la mecánica relativista conduce a la posibilidad matemática de dos mundos diferentes: uno, un mundo "positivo" en el que vivimos y otro, un extraño mundo "negativo" que desafía nuestra imaginación. En este mundo "negativo" todos los objetos tienen masa negativa, lo que significa que, al ser empujados en una dirección, comenzarán a moverse en la dirección opuesta. Por una obvia analogía podemos llamar a los electrones con masa negativa "átomos asnos". En ese mundo de masa negativa, ocurrirían cosas extrañas. Así, para hacer moverse un objeto hacia adelante habría que impulsarlo hacia atrás y para detenerlo habría que empujarlo hacia adelante. Debido a sus cargas eléctricas existen fuerzas de repulsión entre ellos. Si ambos electrones son "ordinarios", estas fuerzas les prestarán aceleraciones en direcciones opuestas y los electrones se separarán a gran velocidad. Si, no obstante, uno de estos dos electrones es un "asno", la fuerza de repulsión lo moverá hacia el otro electrón mientras este otro electrón se aleja de él. Como ambas aceleraciones son numéricamente iguales, los dos electrones se moverán con velocidad siempre creciente, persiguiendo el electrón "asno" al electrón normal. No hay en esto contradicción con la ley de conservación de la energía. La energía cinética del electrón normal es +½mv2 mientras para el electrón "asno" tenemos: –½mv2