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LA MATRIZ S
Entre 1942 y 1945, Heisenberg elaboró las
bases de lo que después se llamó teoría
de la matriz S, para estudiar colisiones
entre partículas elementales. En los cál-
culos basados en la teoría cuántica de
campos aparecían cantidades infinitas,
que impedían cualquier aplicación prác-
tica. Heisenberg sugirió una manera de
describir los fenómenos que pudieran ser
observados en el laboratorio sin pasar
por los cálculos detallados. Su idea tiene
algo en común con lo que hizo al desa-
rrollar la mecánica cuántica. En el caso de
los átomos, las cantidades observables
son las frecuencias de los estados esta-
cionarios, y Heisenberg construyó una
matriz que definía dichos cambios en las
transiciones atómicas. Ahora, en el caso
de dos partículas que colisionan, se pue-
den observar sus momentos mucho antes
y mucho después de la colisión, cuando Hendrik Anthony «Hans» Kramers
las partículas están lejos de la región en en Ann Arbor, Michigan, hacia 1928.
la que interaccionan. La «matriz S» des-
cribe los cambios de estas cantidades debido a la colisión. Durante una visita
a Holanda, pudo hablar de esto con Kramers, quien le dio una idea excelente.
Los elementos de la matriz S no pueden determinarse sin una teoría completa,
pero desde el punto de vista matemático su estructura corresponde a una
función analítica en el plano complejo de las variables de los momentos.
Caída en el olvido
Heisenberg encontró así un resultado importante: los valores de las variables
que anulan los elementos de la matriz están relacionados con los estados
estacionarios de las partículas elementales, y propuso de forma insistente a
Kramers escribir juntos un artículo sobre estos resultados, algo que este siem-
pre rechazó cortésmente. Heisenberg nunca fue consciente de que represen-
taba a la potencia ocupante en los países que visitaba, y que un artículo
conjunto convertía a Kramers en colaboracionista a ojos de sus compatriotas.
La teoría de la matriz S languideció durante algunos años, hasta que resurgió
en la década de 1960 como una teoría fenomenológica para estudiar, a falta
de una teoría cuántica de campos, las colisiones de partículas elementales a
altas energías.

LA FISIÓN NUCLEAR Y LA GUERRA 145