Electrones heterodoxos (II)

Si lo recordáis, nos habíamos quedado con Millikan, que había encontrado que la electricidad venía en paquetitos llamados electrones, todos de la misma carga, y con un tal Ehrenhaft, que había encontrado subelectrones y había dejado a la comunidad científica a cuadros. Veamos cómo continúa esta historia.

Precisamente Ehrenhaft era uno de los muchos científicos que se habían dedicado a medir la carga del electrón (a la que me referiré como e a partir de ahora). Cuando Millikan, en uno de sus artículos, da el valor de e que ha obtenido con su método, propone tomar un valor para e teniendo en cuenta también los resultados de otros experimentadores, como Rutherford y Geiger, o Planck. Es decir, considera que la carga del electrón es la media de los diferentes valores obtenidos por diferentes investigadores. Sin embargo, así como toma algunos valores, también descarta otros. Entre los valores que Millikan no considera para hacer su media final se encuentra el valor de e propuesto por Ehrenhaft. Según Millikan, su método se basaba en demasiadas hipótesis y era poco preciso experimentalmente.

Pero el método de Millikan no era para tirar cohetes precisamente. Él mismo aceptaba que las medidas eran complicadas y se basaban en observaciones personales. Tanto él como su ayudante Begeman calificaban las series de medidas con desde 0 hasta 3 estrellas (de aceptables a excelentes). A partir de cada serie de medidas se obtenía un valor de e, al cual se asignaba un peso determinado, cosa que permetía hacer una media ponderada con los resultados de las otras series. El valor de este peso no se explicaba de dónde salía. Lo que está claro, en cualquier caso, es que Millikan sabe a dónde quiere llegar: a la carga del electrón. Él mismo comenta que ha descartado algunos puntos experimentales por estar sujetos a demasiadas incertidumbres, a pesar de dar un buen resultado. Y, además, comenta que también ha descartado una medida que le daba un valor de e un 30 % más bajo de lo normal, sin mayores justificaciones. En ciencia, descartar los puntos que no dan “lo que tienen que dar” no es nada raro. Sin embargo, es una muestra de la filosofía que hay detrás de ese experimento: tiene que dar e, y si no da, es que algo (experimental) ha fallado, así que no cuento con ese punto. La teoría no ha fallado, la teoría es lo que se supone que está bien. Los puntos raros serán, como mucho, correcciones a la teoría, en ningún caso pruebas de que la teoría es errónea.

Pero todo esto, insisto, es lo de menos. Podríamos tomar ese punto para los cálculos y nos daría un valor de e un poco diferente, pero ya está. El mayor problema está en las series de medidas de Millikan. No se explica el criterio que hace que un punto esté en una serie o en otra, no se explica qué criterios otorgan a un valor de la serie más o menos peso y, en definitiva, la carga final e se obtiene haciendo promedios pesados de promedios pesados (y los pesos, a “ojo”). Tal ingeniería numérica permitiría a uno obtener prácticamente cualquier cosa que se propusiera.

Es en esta situación en la que aparece Ehrenhaft para decir que él también ha hecho un experimento para determinar e, y que ha obtenido cargas que no son un múltiplo de e. Y esto no es fruto de un error experimental. Simplemente, es que la naturaleza es así, y no estamos nosotros aquí para decirle a la naturaleza cómo tiene que ser, sino para examinarla tal y como es. Para Ehrenhaft, la teoría sí está a prueba.

Pero la cosa no acaba aquí. Incluso si uno no pone a prueba la teoría, ante todo debe ser riguroso. Ehrenhaft toma los datos del artículo de Millikan y rehace todos los cálculos, pasando olímpicamente de los pesos y las agrupaciones de datos por series. Si el método experimental es bueno, todos los valores lo son. Punto. Hechos así los cálculos, ya no era en absoluto evidente que los resultados fueran siempre múltiplos de e. Señor Millikan, usted también ha encontrado subelectrones, lo que pasa es que se niega a observarlos. Para más inri, Ehrenhaft notó que Millikan había colocado una gota cargada con 15,59 · 10^-10 esu (unidad electrostática de carga) con las que supuestamente tenían 3 electrones, y otra de 15,33 · 10^-10 esu con las que tenían 4. ¿Cómo explica que una gota con más carga que otra tenga un electrón menos, Dr Millikan?

La bofetada fue importante, además de justificada. Pero Millikan se pudo reponer y volvió a la carga. Ah, me acabo de dar cuenta de lo que he dicho. “Volvió a la carga”. De verdad que no me había dado cuenta del juego de palabras. En fin, perdonad mis digresiones. El caso es que el contraataque de Millikan os lo explicaré el año que viene.