Eremuaz

César Tomé López

Eremua kontzeptu garrantzitsuenetako bat da fisika modernoan eta, oro har, honako hau adierazten du: espazioan nola jokatzen duten hala indar klasikoek, magnetikoek, elektrikoek eta grabitazionalek nola indar kuantikoek, elektrodinamikoak, kromodinamikoak, interakzio elektroahulak eta Higgsen indarrak.
Eremuaz

Irudia: Eremuaren kontzeptua egungo fisika modernoaren kontzepturik garrantzitsuenetakoa da.

Eremuaren kontzeptuak arazo handi bat (arazo lazgarria, Einsteinen hitzak hona ekarrita) konpondu zien zientzialari ugariri: entitate materialen baten parte hartzerik gabe urrutitik aritzen diren indarren existentzia onartu beharra. Eremuek ordeztu zituzten XIX. mendean (Augustin-Jean Fresnel fisikariaren argiaren uhin-teoriak izandako arrakastaren ostean) garatu ziren eterraren teoriekin lotu izan ziren funtzioetako asko.

Michael Faradayk erabili zuen lehenbizikoz “eremu” kontzeptua filosofia naturalean, 1845ko azaroaren 7an, diamagnetismoa eta bere izena daraman efektu magneto-optikoa aurkitu zituenean. Terminoa azalpen-baliabide gisa erabili zuen, analogia eginez teleskopio bidez ikusten den izar-eremuarekin. Hurrengo hamarkadan zehar kontzeptua garatu zuen, fenomeno elektromagnetikoentzako marko kontzeptual sendo bihurtzeraino. Marko horrek akzio magnetikoaren inguruko bere aurreko ideia gehienak jasotzen zituen, batik bat indar-lerro kurbatuak erabiltzea, zeinak hogeita hamarreko hamarkadaz geroztik baliatzen zituen indukzio elektromagnetikoa bezalako fenomenoak azaltzeko. Marko horretan jaso zuen, era berean, eterraren eta atomoen aurkako erabateko oposizioa; 1846an idatzi zuen bezalaxe, bere asmoa zen “eterra alde batera uztea, baina ez bibrazioak”.

Hasiera batean Faradayren garaikideek ez zioten jaramonik egin eremuaren kontzeptuari, batez ere ez zeukalako urrutiko eragina onartzen zuten teoriek (André-Marie Ampère-ren elektrodinamikak, adibidez) zeukaten oinarri eta zehaztasun matematikorik. Hala, William Thomson-ek (gerora Kelvin baroia izango zenak) mespretxuz erantzun zion hasieran Faradayren “fenomenoei buruz hitz egiteko moduari”. Baina Faradayren eremuaren teoriak abantaila itzela zuen fenomeno elektrikoei zegokienean: ez zuen soilik korrontea garraiatzen zuen kablea kontuan hartzen, baizik eta baita bere isolamendua ere, eta are horren gertuko kanpo-ingurua ere, eta horrela hurrenez hurren. Horregatik eremuaren kontzeptua funtsezkoa izan zen distantzia luzeko komunikazio telegrafikoaren teoria garatzeko, zeina afera izugarri garrantzitsua baitzen Britainiar Inperioarentzat XIX. mendeko berrogeita hamarreko hamarkadan, lehenengo kable transatlantikoa eraikitzeko proiektua garatzen ari baitziren orduantxe. Urrutiko eragina onartzen zuten teoriak ez ziren arazo horri heltzeko gai. William Thomsonek berak eman zion irtenbidea, Faradayren eremu kontzeptua erabilita; horri esker, ospea, aberastasuna eta sir titulua lortu zituen.

Izaera praktikoko arrakasta hori zela eta, eremuaren kontzeptua azkar onartu zen, Erresuma Batuan lehenik eta behin. Thomson-en eta James Clerk Maxwell-en buru matematikoek behar zuen euskarri matematikoa eman zioten, eta, paradoxikoki, Faraday ez zen gauza izan garapena jarraitzeko, prestakuntza matematikoa falta baitzitzaion.

Alabaina, Faradayk nahi zuenaren aurka, eterra filosofia naturaletik desagerrarazteko asmoa baitzuen, hala Thomsonek nola Maxwellek eterra mantentzeko saiakera egin zuten, eremua eredu mekaniko landuen bidez interpretatuz, eter-zurrunbiloak bailiran. Proiektuak kale egin zuen azkenean. Fisikari erlatibistek, batez ere Hendrik Antoon Lorentz-ek eta Albert Einsteinek, eterraren ordez eremu ez-mekaniko bat proposatu zuten: indarrak hedatzeko gauza den espazio-denbora bat, gaur egungo fisikaren zutabeetako bat dena.

Egungo fisikaren beste zutabeak, mekanika kuantikoak, erabat onartu zuen eremuaren kontzeptua Paul A.M. Dirac-en lanaren ostean, zeinak eremu kuantikoen bidez azaldu zuen fotoiaren (hots, eremu elektromagnetikoaren kuantuaren) igorpen espontaneoa. Handik gutxira Pascual Jordan-en, Eugene Wigner-en, Werner Heisenberg-en eta Wolfang Pauli-ren lanen bidez ondorioztatu zen partikula guztiak uler daitezkeela, elektroi eta protoiak barne, eremu kuantiko baten kuantu gisa.

1964an, beste batzuen artean Robert Brout, François Englert eta Peter Higgs hasi ziren Higgsen eremua deritzanaren bertsio erlatibista erabiltzen, zeinaren arabera Higgsen eremuak espazioa zeharkatzen baitu eta masa ematen baitie berarekin elkarreraginean diren partikulei. Harrezkero, eremuaren kontzeptua oinarri-oinarrizkoa bihurtu zen, hitzaren zentzurik zabalenean.

——————————————–

Egileaz: Cesár Tomé López (@EDocet) zientzia dibulgatzailea da eta Mapping Ignorance eta Cuaderno de Cultura Cientifica blogen editorea.

Itzulpena: Lamia Filali-Mouncef Lazkano

Hizkuntza-begiralea: Gidor Bilbao

——————————————–

Eman iritzia

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>