¿Se puede construir un modelo clásico del electrón que permita entender intuitivamente su naturaleza ondulatoria? ¿Puede un modelo clásico ayudar a entender el espín del electrón, su naturaleza semientera y relativista? Martín Rivas de la Universidad del País Vasco cree que tiene la respuesta. Nos la presenta en español en su artículo «A vueltas con el espín,» Revista Española de Física, Julio-Septiembre 2006 . Su presentación powerpoint (en inglés) «The Spinning Particle. An Orbiting Charge model of Particles with Spin,» con diseño gráfico de J. Barandiaran, presenta con un buen número de animaciones los fundamentos de su teoría y cómo ésta permite explicar muchas de las propiedades cuánticas del electrón, incluyendo la magnetoresistencia gigante. Su teoría la ha logrado «colar» en una monografía «Kinematical theory of spinning particles. Classical and quantum Mechanical Formalism of Elementary Particles,» Fundamental Theories of Physics Series, Vol. 116, editado por Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, 2001 , y en varios artículos en revistas internacionales (32 en JCR desde 1981), incluyendo Journal of Mathematical Physics, Journal of Physics A-Mathematical and General (revista del inglés I.O.P. que cambió de nombre en 2006), Physics Letters A y varios en American Journal of Physics. Un Curriculum Vitae avalado con un índice-h de 6, aunque sin autocitas se reduce a 3.

La idea es sencilla, como el espín de una partícula es una magnitud cuántica relativista que tiene unidades «clásicas» de momento cinético o angular, desde el punto de vista clásico «algo» tiene que estar rotando alrededor de algo. Según Rivas, el centro de «masas» de la carga del electrón es diferente al centro de masas del electrón, de tal forma que da vueltas a su alrededor a la velocidad de la luz. El siguiente vídeo de youtube ilustra la idea (al menos son 4 minutos de música de Debussy que merece la pena oir).

[youtube=http://es.youtube.com/watch?v=DA_etOd–Sg]

La idea es, cuanto menos, «floja» como ilustra el siguiente vídeo sobre el efecto túnel en su modelo. Recordad que el efecto túnel se cumple independientemente de la anchura de la barrera de potencial, aunque con probabilidad muy pequeña, por lo que el centro de carga del electrón tendría que rodear al centro de masas a una distancia variable, siendo en algunos casos, muy poquitos casos, prácticamente infinita.

[youtube=http://es.youtube.com/watch?v=nnARmmlI35c]

Si alguno está interesado en verlos todos, son 13 vídeos de youtube (una media hora en total).

¿Por qué os cuento todo esto? Me resultó curioso el preprint en ArXiv, «Measuring the internal clock of the electron,» 22 Sep 2008 , en el que trata de explicar de forma alternativa los resultados del experimento «Experimental observation compatible with the particle internal clock,» de M. Gouanére et al., publicado en Annales de la Fondation Louis de Broglie 30(1), 2005 . Los autores del experimento afirman que confirma la teoría de de Broglie de la frecuencia «interna» asociada al electrón, aunque con ciertas discrepancias que asocian a errores experimentales sistemáticos. El profesor Rivas cree que son una confirmación de su teoría y propone que se estudie dicho experimento con más cuidado para confirmarla. Suerte, doctor Rivas.

 Gouanére et al. «The observed minimum is at a momentum 0.28 % higher than predicted, but this is compatible with the accuracy of our floating wire calibration (±0.3%). Our conclusion would mean that an observation could also be possible at harmonic frequencies, for example at corresponding momenta of 40.437 MeV/c, 161.748 MeV/c, etc… probably with reduced intensity.»

Rivas «Gouanére et al. [data shows] a frequency twice de Broglie’s frequency. (…) The classical electron model for describing spinning particles, [where] the centre of charge is moving in circles, at the speed of light, around the centre of mass with a frequency twice as much as de Broglie’s frequency. (…)»