Física

Nobel de física al cambio de estado de los neutrinos

Estocolmo reconoce la demostración de una propiedad mecánico cuántica que revolucionó la física de partículas y demostró que la más solitaria también tiene masa. 

Observatorio Kamioka

Observatorio Kamioka

"Los neutrinos son muy pequeños. No tienen carga y no tienen masa. Y no interactúan en absoluto". El escritor John Updike comenzaba así su poema Cosmic Gall, dedicado a la partícula elemental más solitaria, protagonista hoy del Nobel de Física.

La Real Academia Sueca de Ciencias anunciaba a los ganadores de esta edición del premio, que lo han obtenido precisamente por desmentir al poeta estadounidense. Su descubrimiento de que los neutrinos oscilan, es decir, que cambian de estado, supuso la demostración de que estas partículas tienen masa. 

Los padres de este hallazgo, asentado desde hace más de 15 años, son un canadiense y un japonés, ambos figuras destacadas de sendos experimentos que llevan años estudiando estas partículas. 

Anuncio del galardón en Estocolmo.

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El primero, Takaaki Kajita (1959) es el actual director del Instituto para la Investigación de Rayos Cósmicos (ICRR) y lideró durante años el más importante experimento en este campo, el Super-Kamiokande (Super K). "Es como la catedral de Burgos llena de agua", define esta instalación Juan José Gómez Cadenas, investigador del Instituto de Física Corpuscular (IFIC) del Centro Nacional de Investigaciones Científicas (CSIC). 

Se trata de un detector de neutrinos de 50 metros de diámetro con 50.000 toneladas de agua y allí se descubrió que los neutrinos provenientes de la atmósfera cambiaban de identidad en su camino a la instalación. "Es una de las propiedades más curiosas y a la vez más misteriosas de estas partículas, y es una propiedad mecánico cuántica que no tiene un análogo fácil de explicar en el mundo real", comenta el científico español. 

Se respondía así a un fenómeno inexplicable hasta la fecha, la diferencia de número de neutrinos desde un punto hasta otro. ¿Por qué y cómo disminuían tanto estas partículas? La razón, galardonada hoy con el Nobel, es que tal cosa no sucedía, sino que el neutrino cambiaba de forma. "Es como si la naturaleza los hubiera diseñado en tres escalas de distinto peso y esas especies se mezclan entre sí", añade Gómez. "Hasta que no se demostró de manera contundente que oscilaban, no se sabía que tenían masa". 

Pero el hallazgo no fue fácil y ahí entra el otro experimento reconocido por la academia sueca. Se trata de Snolab, dirigido por el canadiense Arthur B. McDonald (1943), segundo galardonado con el Nobel, dotado con ocho millones de coronas suecas (de 860.800 euros). "Lo que hizo fue demostrar con una técnica diferente el mismo efecto; se trataba de algo tan sutil y había que excluir tantos posibles ruidos de fondo, tantas posibilidades de que la señal estuviera enmascarada o falseada por ruidos, que hicieron falta varios experimentos que lo atacaran con técnicas diferentes para estar completamente convencidos", resume el investigador español. 

Otra diferencia: el Observatorio de Neutrinos Sudbury -sede del experimento- analizaba neutrinos provenientes del Sol y no de la atmósfera. 

Para Gómez Cadenas se trata de un premio absolutamente merecido y que, aunque personalizado en la figura de los directores de los dos experimentos más importantes, premian en realidad el trabajo de todo un equipo. 

De la misma opinión es Luis Labarga, director del Departamento de Física Teórica de la Universidad Autónoma de Madrid, el único centro español que ha colaborado (y sigue haciéndolo) con el Super K. 

Labarga -que conoce mucho a Kajita y ya le ha felicitado- se muestra exultante por el fallo del jurado. No sólo por la importancia indiscutible del hallazgo, sino por lo que supone de reconocimiento, presente y futuro, al campo de la física de partículas. El físico español también cree que se reconoce el trabajo en equipo, aunque destaca el papel del japonés en un experimento "muy difícil". 

Juan José Ramírez Mittelbrunn, profesor titular del departamento de Física Teórica en la Universidad Complutense de Madrid, sostiene que el premio "es muy importante para el modelo estándar de las partículas elementales". 

"El bosón de Higgs ya se ha encontrado, y una de las piezas que faltaban era confirmar la naturaleza de los neutrinos, así que era lógico que les dieran un Nobel a estos investigadores: se está cerrando de alguna manera todo el modelo estándar de las partículas elementales", concluye.