Eugene Paul Wigner, en húngaro: Wigner Jenő Pál (Budapest, 17 de noviembre de 1902-Princeton, 1 de enero de 1995) fue un físico y matemático húngaro que recibió el Premio Nobel de Física en 1963 (junto con J. Hans D. Jensen y Maria Goeppert-Mayer) «por su contribución a la teoría del núcleo atómico y de las partículas elementales, en especial por el descubrimiento y aplicación de los importantes principios de simetría».
Estudió en la Universidad de Princeton y adquirió la nacionalidad estadounidense en 1937. Fue uno de los cinco científicos que informaron al presidente Franklin D. Roosevelt en 1939 sobre el posible uso militar de la energía atómica, y durante la Segunda Guerra Mundial contribuyó al diseño de reactores de plutonio como parte del proyecto Manhattan.
Su principal contribución fue aplicar la teoría de grupos a la mecánica cuántica. En 1927 llegó a la conclusión de que en una reacción nuclear se conserva la paridad. O sea las leyes de la física no deben distinguir entre la derecha y la izquierda; o entre el tiempo positivo o negativo. Ello permaneció como un postulado básico de la física hasta 1958, cuando Yang y Lee demostraron que ciertos tipos de reacciones relacionadas con la fuerza débil, tal como el decaimiento beta, no conservan la paridad. Wigner también realizó investigaciones sobre las interacciones fuertes que aglutinan a los neutrones y protones en el núcleo de los átomos, y demostró que dicha fuerza posee un radio de acción muy corto.
Biografía thumb|Eugene Paul Wigner Wigner nació en Budapest, Austria-Hungría, el 17 de noviembre de 1902, de padres judíos de clase media, Elisabeth Elsa Einhorn y Antal Anton Wigner, un curtidor de cuero. Tenía una hermana mayor, Berta, conocida como Biri, y una hermana menor, Margit, conocida como Manci,Szanton 1992 , págs. 9–12. que más tarde se casó con el físico teórico británico Paul Dirac.Szanton 1992 , págs. 164–166. Fue educado en casa por un maestro profesional hasta la edad de 9 años, cuando comenzó la escuela en el tercer grado. Durante este período, Wigner desarrolló un interés en los problemas matemáticos.Szanton 1992 , págs. 14-15. A la edad de 11 años, Wigner contrajo lo que sus médicos creyeron que era tuberculosis. Sus padres lo enviaron a vivir durante seis semanas en un sanatorio en las montañas austríacas, antes de que los médicos concluyeran que el diagnóstico era erróneo.Szanton 1992 , págs. 22–24.
La familia de Wigner era judía, pero no practicaba la religión, y su Bar Mitzvah fue secular. De 1915 a 1919, estudió en la escuela secundaria llamada Fasori Evangélikus Gimnázium, la escuela a la que había asistido su padre. La educación religiosa era obligatoria y asistía a clases de judaísmo impartidas por un rabino.Szanton 1992 , págs. 33–34, 47. Un compañero de estudios fue János von Neumann, que estaba un año por detrás de Wigner. Ambos se beneficiaron de la instrucción del destacado profesor de matemáticas László Rátz. En 1919, para escapar del régimen comunista de Béla Kun, la familia Wigner huyó brevemente a Austria, regresando a Hungría después de la caída de Kun.Szanton 1992 , págs. 40–43. En parte como reacción a la prominencia de los judíos en el régimen de Kun, la familia se convirtió al luteranismo. Wigner explicó más tarde en su vida que la decisión de su familia de convertirse al luteranismo "no fue en esencia una decisión religiosa sino anticomunista".
Después de graduarse de la escuela secundaria en 1920, Wigner se inscribió en la Universidad de Ciencias Técnicas de Budapest, conocida como Műegyetem. No estaba contento con los cursos que se ofrecían,Szanton 1992 , pág. 59. y en 1921 se inscribió en la Technische Hochschule Berlin (ahora Technische Universität Berlin), donde estudió ingeniería química.Szantón 1992 , págs. 64–65. También asistió a los coloquios de los miércoles por la tarde de la Sociedad Alemana de Física. En estos coloquios participaron investigadores destacados como Max Planck, Max von Laue, Rudolf Ladenburg, Werner Heisenberg, Walther Nernst, Wolfgang Pauli y Albert Einstein.Szantón 1992 , págs. 68–75. Wigner también conoció al físico Leó Szilárd, quien de inmediato se convirtió en el amigo más cercano de Wigner.Szantón 1992 , págs. 93–94. Una tercera experiencia en Berlín fue formativa. Wigner trabajó en el Instituto Kaiser Wilhelm de Química, Física y Electroquímica (actualmente Instituto Fritz Haber), y allí conoció a Michael Polanyi, quien se convirtió, después de László Rátz, en el mayor maestro de Wigner. Polanyi supervisó la tesis de doctorado de Wigner, Bildung und Zerfall von Molekülen ("Formación y desintegración de moléculas").Szantón 1992 , págs. 76–84.
Trayectoria Wigner regresó a Budapest, donde fue a trabajar en la curtiduría de su padre, pero en 1926 aceptó una oferta de Karl Weissenberg en el Instituto Kaiser Wilhelm de Berlín. Weissenberg quería a alguien que lo ayudara con su trabajo en cristalografía de rayos X, y Polanyi le había recomendado a Wigner. Después de seis meses como asistente de Weissenberg, Wigner fue a trabajar para Richard Becker durante dos semestres. Wigner exploró la mecánica cuántica, estudiando el trabajo de Erwin Schrödinger. También profundizó en la teoría de grupos de Ferdinand Frobenius y Eduard Ritter von Weber.Szanton 1992 , págs. 101–106.
Wigner recibió una solicitud de Arnold Sommerfeld para trabajar en la Universidad de Göttingen como asistente del gran matemático David Hilbert. Esto resultó una decepción, ya que las habilidades del anciano Hilbert estaban fallando y sus intereses se habían desplazado hacia la lógica. Wigner, no obstante, estudió de forma independiente. Sentó las bases para la teoría de simetrías en mecánica cuántica y en 1927 introdujo lo que ahora se conoce como la matriz D de Wigner. Wigner y Hermann Weyl fueron los responsables de introducir la teoría de grupos en la mecánica cuántica. Este último había escrito un texto estándar, Teoría de grupos y mecánica cuántica (1928), pero no era fácil de entender, especialmente para los físicos más jóvenes. La Teoría de grupos y su aplicación a la mecánica cuántica de los espectros atómicos (1931) de Wigner hizo que la teoría de grupos fuera accesible a un público más amplio.Szanton 1992 , págs. 116–119.
En estos trabajos, Wigner sentó las bases para la teoría de simetrías en mecánica cuántica. El teorema de Wigner, demostrado por él en 1931, es una piedra angular de la formulación matemática de la mecánica cuántica. El teorema especifica cómo se representan las simetrías físicas como rotaciones, traslaciones y simetría CPT en el espacio de Hilbert de estados. Según el teorema, cualquier transformación de simetría se representa mediante una transformación lineal y unitaria o antilineal y antiunitaria del espacio de Hilbert. La representación de un grupo de simetría en un espacio de Hilbert es una representación ordinaria o una representación proyectiva.Wigner 1931 , págs. 251-254.Wigner, EP (1959). Teoría de grupos y su aplicación a la mecánica cuántica de los espectros atómicos . Traducción del alemán de JJ Griffin. Nueva York: Academic Press. .
Sus investigaciones antes de la guerra A finales de los años 30, Wigner amplió su investigación a los núcleos atómicos. En 1929, sus artículos llamaban la atención en el mundo de la física. En 1930, la Universidad de Princeton contrató a Wigner para una cátedra de un año, por un salario siete veces superior al que había estado recibiendo en Europa. Princeton contrató a von Neumann al mismo tiempo. Jenő Pál Wigner y János von Neumann habían colaborado en tres artículos juntos en 1928 y dos en 1929. Anglicizaron sus nombres de pila a "Eugene" y "John", respectivamente.Szantón 1992 , págs. 127–132. Cuando terminó su año, Princeton les ofreció un contrato de cinco años como profesores visitantes durante la mitad del año. La Technische Hochschule respondió con una asignación de enseñanza para la otra mitad del año. Esto fue muy oportuno, ya que los nazis pronto subieron al poder en Alemania.Szantón 1992 , págs. 136, 153-155. En Princeton en 1934, Wigner presentó a su hermana Margit "Manci" Wigner al físico Paul Dirac, con quien se volvió a casar.Szantón 1992 , págs. 163–166.
Princeton no volvió a contratar a Wigner cuando su contrato expiró en 1936.Szantón 1992 , págs. 171–172. A través de Gregory Breit, Wigner encontró un nuevo empleo en la Universidad de Wisconsin. Allí conoció a su primera esposa, Amelia Frank, que era estudiante de física allí. Sin embargo, ella murió inesperadamente en 1937, dejando a Wigner angustiado. Por lo tanto, aceptó una oferta de Princeton en 1938 para regresar allí.Szantón 1992 , págs. 173–178. Wigner se convirtió en ciudadano naturalizado de los Estados Unidos el 8 de enero de 1937 y trajo a sus padres a los Estados Unidos.Szantón 1992 , págs. 184-185.
A su regreso a Princeton dos grandes acontecimientos rápidamente atrajeron a Wigner hacia la investigación aplicada. Era obvio para él y Von Neumann, que como resultado del pacto de paz de Múnich en el otoño de 1938, era inminente el comienzo de la Segunda Guerra Mundial y que Inglaterra, Francia y los Estados Unidos estaban mal preparados para hacerle frente. Para proteger a sus padres ante el aumento del poder de Hitler, Wigner les convenció de mudarse a Estados Unidos.
Unos meses más tarde llegó el anuncio del descubrimiento de la fisión nuclear por parte de Hahn y Strassmann en Berlín, junto con la evidencia de la gran cantidad de energía liberada en el proceso.
Mientras tanto, Enrico Fermi, que había llevado a cabo gran parte del trabajo pionero sobre reacciones inducidas por neutrones, había dejado Italia y aceptado una cita en la Universidad de Columbia en Nueva York. Por otra parte, Leó Szilárd, que se había trasladado de Berlín a Inglaterra cuando Hitler tomó el poder, decidió unirse a Fermi en Nueva York, ya que él también temía que la guerra era inminente.
Leó Szilárd, desde la década de 1920 estaba convencido de que no pasaría mucho tiempo antes de que se desarrollara la tecnología para extraer una enorme cantidad de energía del núcleo atómico. Pronto comenzó a trabajar con Fermi y Wigner para determinar si era posible realizar una reacción en cadena de fisión inducida. A finales del invierno de 1938-39, concluyeron que la probabilidad de éxito era alta, siempre y cuando pudieran contar con los recursos económicos necesarios. Einstein, Szilard y Wigner envían una carta al presidente Franklin D. Roosevelt en julio de 1939 donde describen las potencialidades de una bomba nuclear y la advertencia de que, dado que los alemanes descubrieron la fisión, lo más probable es que los alemanes fueran los primeros en desarrollarse.Szantón 1992 , págs. 197–202. Se necesitaron dos años y medio, el inicio de la Segunda Guerra Mundial, y el bombardeo de Pearl Harbor, para que el gobierno de Estados Unidos finalmente, decidiera lanzar un programa amplio para investigar la fisión y sus aplicaciones militares.
En el ínterin, Fermi su pequeño grupo de trabajo en Columbia, junto con la cooperación de Szilard y Wigner, midieron distintos parámetros importantes relacionados con el proceso de fisión, tales como el número de neutrones producidos por fisión, importante para determinar si era posible obtener una reacción en cadena.
En junio de 1941 Wigner se casó con la física María Wheeler, a quien había conocido a través de encuentros profesionales. Las cuatro décadas siguientes fueron felices hasta que María murió de cáncer en 1977. Dos años más tarde se casó con Eileen Hamilton.
Sus últimos años académicos