III: Teoría de la dispersión: Volumen 3

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Título original:

III: Scattering Theory: Volume 3

Contenido del libro:

La teoría de la dispersión es el estudio de un sistema en interacción a una escala de tiempo y/o distancia que es grande en comparación con la escala de la propia interacción. Como tal, es el medio más eficaz, a veces el único, para estudiar la naturaleza microscópica.

Para comprender la importancia de la teoría de la dispersión, consideremos la variedad de formas en que surge. En primer lugar, hay varios fenómenos en la naturaleza (como el azul del cielo) que son el resultado de la dispersión. Para entender el fenómeno (e identificarlo como resultado de la dispersión) hay que comprender la dinámica subyacente y su teoría de la dispersión.

En segundo lugar, a menudo se quiere utilizar la dispersión de ondas o partículas cuya dinámica se conoce para determinar la estructura y la posición de objetos pequeños o inaccesibles. Por ejemplo, en la cristalografía de rayos X (que permitió descubrir el ADN), la tomografía y la detección de objetos submarinos mediante sonar, la dinámica subyacente se conoce bien. Lo que se quiere construir son correspondencias que vinculen, a través de la dinámica, la posición, la forma y la estructura interna del objeto con los datos de dispersión.

Lo ideal sería que la correspondencia fuera una fórmula explícita que permitiera reconstruir, al menos aproximadamente, el objeto a partir de los datos de dispersión. La prueba principal de cualquier dinámica de partículas propuesta es si se puede construir para la dinámica una teoría de dispersión que prediga los datos experimentales observados. La teoría de la dispersión no siempre ocupó un lugar tan central en la física.

Aunque Newton podría haber calculado la sección transversal de Coulomb si se hubiera molestado en formular la pregunta adecuada, su cálculo se atribuye generalmente a Rutherford más de doscientos años después. Por supuesto, el cálculo de Rutherford estaba relacionado con el primer experimento de física nuclear.