He contribuido con «Un millón de dólares» al libro CIENCIA, y otras «Easy Pieces (2024), editado por Quintín Garrido Garrido [web; PDF]. Este libro homenajea a Richard Feynman de la mano de 64 autores (incluido el editor). Un libro muy recomendable (cada autor deja una huella muy diferente). Te animo de forma encarecida a disfrutar de las 63 piezas. Como la contribución especial de Virginia L. Trimble, «Las múltiples caras de las Conferencias Feynman», pp. 17-21 (ella es la «estudiante de posgrado que postó desnuda para Feynman entre 1965 y 1966», anécdota citada en ¿Está usted de broma, señor Feynman?). O, por puro autobombo, mi pieza «Un millón de dólares», pp. 27-31, relata el origen de las Feynman Lectures on Physics.

Mi pieza está basada en la introducción de Sands al (poco conocido) cuarto volumen de la serie, Tips on Physics. A problem-solving supplement to the Feynman Lectures on Physics, publicado en 2013, y en su artículo “Capturing the Wisdom of Feynman,” Physics Today 58: 49-55 (2005), doi: https://doi.org/10.1063/1.1955479. ¡Que disfrutes del libro!

Un millón de dólares

En España, las reformas de los planes de estudio se realizan a coste cero. Sin dinero para nuevos laboratorios, ni para nuevos equipos, ni mucho menos para contratar a nuevos profesores. Robert Bacher, director del Departamento de Física del Caltech, logró una subvención de la Fundación Ford por más de un millón de dólares para costear una reforma del plan de estudios de Física. Fondos para nuevos equipos de laboratorio, diseñar nuevos contenidos teóricos y contratar profesorado temporal que supliera en otras tareas académicas a los profesores dedicados a tiempo completo a la reforma: Robert Leighton, Víctor Neher y Matthew Sands. Más de diez millones de dólares al cambio actual para financiar, “en esencia, un experimento”, como lo calificó Richard Feynman, quien a la postre la lideró. Una reforma que culminó con la publicación de los tres volúmenes de las Feynman Lectures on Physics.

El promotor de la idea, Sands, se inspiró en la reforma de los contenidos de Física en la educación secundaria de Estados Unidos liderada por Jerrold Zacharias, el proyecto PSSC (Physical Sciences Study Comittee). En 1960 la física moderna estaba ausente en los estudios de Física de los estudiantes de grado del Caltech. Solo los que llegaban al postgrado recibían un curso introductorio de mecánica cuántica impartido por Feynman, un curso de electrodinámica y teoría del electrón por Sands, y un curso de métodos matemáticos por Robert Walker. Sands, nos lo cuenta en el cuarto volumen de la serie, Tips on Physics. A problem-solving supplement to the Feynman  Lectures on Physics, publicado en 2013, y en su artículo “Capturing the Wisdom of Feynman,” Physics Today 58: 49-55 (2005).

La asignatura de Física en primer curso del grado en el Caltech era demencial. Como metodología académica se usaba la clase invertida, basada en el libro de texto Mechanics, Molecular Physics, Heat, and Sound, de Robert Millikan, Duane Roller y Earnest Watson. Un libro de 1937 que se abría con el grabado Melancolía de Alberto Durero. No había clases teóricas presenciales. Los estudiantes solo recibían dos sesiones semanales de resolución de problemas. Gracias a ellas aprendían a resolver los problemas del listado recopilado por Foster Strong.

Hacer de la necesidad una virtud

La reforma del plan de estudios soñada por Sands parecía un camino de rosas plagado de espinas. Bacher había nombrado a Leighton como líder del comité de reforma. Una decisión que molestó mucho a Sands. Neher se echó a un lado; se encargaría él solo de diseñar las prácticas de laboratorio. Mientras, Sands y Leighton se centrarían en las clases teóricas. Pero Leighton quería seguir su propio libro Principles of Modern Physics (1959), cuando Sands prefería una reforma más radical. Tras muchos meses de tensiones, Sands y Leighton no se ponían de acuerdo. En lugar de un debate constructivo, sus reuniones eran una discusión acalorada próxima a un combate dialéctico. Cada uno tenía sus propias ideas. Faltaban seis meses para el inicio del nuevo curso y la reforma peligraba.

Sands se sacó un as de la manga, que Feynman impartiera las clases del primer año. Amigos desde 1944 —se conocieron en el Proyecto Manhattan— Sands cenaba en casa de Feynman todas las semanas. Le usaba como hombro en el que desahogar sus penas con Leighton. Sabía que Feynman tenía ideas similares a las suyas sobre una reforma radical del plan de estudios. Sin embargo, Feynman nunca había impartido clases a estudiantes de grado. Convencerle de que impartiera las clases de Física para estudiantes del primer año no sería nada fácil. Pero si convencía a la gran estrella de la Física del Caltech, ni Leighton, ni Bacher podrían oponerse a su reforma. Pero Feynman le preguntó: “¿Conoces algún gran físico que haya impartido clases a estudiantes de primer curso?” Sands contestó que no le constaba. “Yo seré el primero. Lo haré”

Feynman nunca fue de medias tintas. Abandonó todas sus otras tareas académicas y se concentró en desarrollar el guion de sus clases durante el primer año. Además, se comprometió a liderar la parte teórica de toda la reforma del plan de estudios, los dos cursos de introducción a la física moderna. Para los años siguientes, Sands y Leighton se comprometían a preparar apuntes para los estudiantes y los ejercicios de clase, mientras que Neher se encargaría de las prácticas de laboratorio.

El curso se inició en septiembre de 1961. El plan semanal era el tradicional para una clase de unos 180 estudiantes. Dos horas de clases teóricas impartidas por Feynman. Una hora de clases de problemas liderada por profesores ayudantes. Tres horas de laboratorio dirigidas por Neher. Y una serie de clases de tutoría para grupos reducidos (entre 15 y 20 estudiantes) en los que otros profesores ayudaban a los estudiantes a resolver los ejercicios y los problemas propuestos. En las pocas clases de Feynman que requerían alguna demostración experimental, un técnico de laboratorio, Tom Harvey, le ayudaba a prepararlas.

Un espectáculo teatral

Las clases magistrales de Feynman eran puro teatro. Los estudiantes sabían que las primeras clases de grado de un gran físico en el Caltech pasarían a la historia. Ellos serían la promoción de los privilegiados que todas las demás envidiarían. Estas clases les marcarían de por vida. Feynman les fascinaba y su teatralidad les inhibía a hacer preguntas durante la lección. Solo unos pocos se atrevían a ello al finalizar. Justo antes de la hora del almuerzo, durante el que Feynman, Sands, Gerry Neugebauer y, en ocasiones, otros profesores ayudantes decidían qué ejercicios proponer a los estudiantes. Neugebauer era el responsable de recopilarlos y preparar los enunciados de los listados de problemas semanales.

Los estudiantes tenían que tomar notas, pues carecían de un libro de texto que seguir. Por ello, el objetivo de Leighton y Sands era preparar apuntes sobre la marcha para los estudiantes y para los profesores que impartieran cursos sucesivos. Para ello, el audio de todas las clases fue grabado con un micrófono (que colgaba del cuello de Feynman) y las pizarras de tiza fueron fotografiadas de forma periódica; de todo ello se encargaba Harvey, el técnico. Su voz ha pasado a la historia porque todos los audios se inician con su repetición de la fecha de la grabación varias veces. Los 118 audios se pueden disfrutar en la Feynman Lectures Playlist (https://t.ly/ga7aZ); los 52 del primer curso entre el 26 de septiembre de 1961 y el 1 de junio de 1962, los 54 del segundo curso entre el 27 de septiembre de 1962 y el 27 de mayo de 1963, y un añadido de 9 clases sobre mecánica cuántica entre el 7 de mayo de 1964 y el 4 de junio de 1964. También se puede disfrutar de todas las fotos que tomó Harvey de las pizarras en The Feynman Lectures Photos (https://t.ly/gvgMt).

Feynman impartía sus clases magistrales con el estilo habitual para que los estudiantes tomasen apuntes: repetía varias veces lo que decía, aunque sin usar las mismas palabras. Julie Cursio fue la secretaría responsable de mecanografiar las transcripciones de los audios semanales para la preparación de los apuntes. Para mejorar su legibilidad había que editarlas eliminando las repeticiones, corrigiendo errores tipográficos y logrando un lenguaje fluido; además, había que incorporar las fórmulas matemáticas y las figuras de las pizarras fotografiadas. Un arduo trabajo que Leighton asumió solo, al principio, pero que pronto le superó; por ello tuvo que recurrir a la ayuda de otros profesores. Los apuntes mecanografiados se pueden disfrutar en The Feynman Lectures Original Course Handouts (https://t.ly/CvEKd). Y las notas manuscritas por Feynman a modo de guion para las clases están disponibles en Feynman’s Lecture Notes (https://t.ly/29nRe).

Un libro para la posteridad

En la primavera de 1963, en mitad del primer curso, Leighton y Sands decidieron convertir los apuntes mecanografiados en un libro de texto. Parecía una labor sencilla y sabían que había varias editoriales interesadas. Addison-Wesley Publishing Co. ofreció la propuesta más atractiva, editarían el libro con la máxima urgencia. El volumen del primer curso estaría disponible para septiembre de 1963, cuando le tocaba a Leighton impartir las clases, mientras Feynman impartía el segundo curso. Además, se comprometía a que el precio del libro fuera muy asequible. Hoy en día se pueden descargar de forma gratuita en The Feynman Lectures on Physics (https://t.ly/Q8_HM).

La idea original era que el libro se titulara Physics, o Physics One, siendo los coautores Feynman, Leighton y Sands (por cierto, así se titula la edición en español, Física, de Addison-Wesley). Feynman no estaba de acuerdo, ni con el título, ni con la coautoría. “¿Por qué vais a ser coautores? Vuestra labor se ha limitado a transcribir mis palabras”. Sands le dijo que sin su labor y la de Leighton nunca se habría escrito el libro. Unos días más tarde, tras el enfado inicial, gracias a la amistad, se llegó a un acuerdo, el título sería The Feynman Lectures on Physics, siendo los coautores Feynman, Leighton y Sands, en orden alfabético. Un título que contuvo el ego del genio.

El curso del segundo año se dedicaba al electromagnetismo y a la mecánica cuántica. Por ello se decidió publicarlo en sendos volúmenes. La edición del primero, sobre electricidad y magnetismo, finalizó en marzo de 1964. Pero para completar el segundo, Feynman decidió que había que revisar la estructura original de las clases; además, impartió 9 clases adicionales entre mayo y junio de 1964 sobre física cuántica. Sands nos cuenta que este tercer volumen es el más alejado de las clases originales que impartió Feynman en 1963, aunque mantiene su espíritu. Feynman, junto con Sands, fue el responsable principal de la revisión completa de los apuntes para dicho volumen.

En esencia, un experimento… fracasado

Todo el que se acerca por primera vez el primer volumen de las Feynman Lectures on Physics se sorprende con el final del prefacio de Feynman: “Hasta qué punto este experimento ha tenido éxito. Mi punto de vista —que no comparten la mayoría de los que trabajaron con los estudiantes— es pesimista. No creo haber obtenido gran éxito en lo que respecta a ellos”. Según Sands, la causa de este pesimismo es que le comentó a Feynman, antes de que le dictara el prefacio, que la nota media de los estudiantes en los exámenes del primer año fue de un 65 % (menos de un notable). Feynman replicó: “Oh, eso es terrible; deberían haberlo hecho mejor. He fracasado”.  Sands trató de convencerle de que la causa era la dificultad de los problemas y no la de las clases magistrales recibidas. Pero Feynman no se dejó convencer y lo reflejó en el prefacio.

Sands cree que el experimento fue todo un éxito. Su contacto directo con los estudiantes del grupo de tutorías de resolución de problemas que le tocó le permitió sondear el impacto de las clases de Feynman de primera mano. La mayoría de los estudiantes se sentían privilegiados y estaban entusiasmados. Décadas más tarde, todas las entrevistas a dichos estudiantes indican que la gran mayoría quedó muy satisfecha, incluso los que no acabaron estudiando el grado de Física. Entre estos últimos todo son elogios.

Las Feynman Lectures on Physics son uno de los grandes legados de Feynman. Su impacto durante décadas en los profesores de física ha sido incuestionable. No son un buen libro de texto para un curso introductorio; sin embargo, ofrecen muchos enfoques asombrosos que pueden ser incorporados a cursos basados en otros libros de texto más convencionales. Sin lugar a dudas, varias generaciones de profesores de física han impartido mucho mejor sus clases tras haber buceado en la mente del genio gracias a sus lecciones. En esencia, el experimento más exitoso de Feynman.

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Mi deseo que esta pieza te sirva como motivación para que te atrevas a disfrutar de las demás contribuciones de CIENCIA, y otras «Easy Pieces (2024), editado por Quintín Garrido Garrido [web; PDF]. Te puedo asegurar que no arrepentirás.