■ Comparten el galardón Yoichiro Nambu, Makoto Kobayashi y Toshihide Maskawa

Nobel de Física a investigadores de la “ruptura espontánea de la simetría”

■ El sobrante después del Big Bang, origen de toda la materia del universo, postulan

■ Descubrieron la tercera generación de quarks (top) para completar el Modelo estándar

Afp y Dpa

Estocolmo, 7 de octubre. El Premio Nobel de Física 2008 fue atribuido al estadunidense Yoichiro Nambu y a los japoneses Makoto Kobayashi y Toshihide Maskawa por trabajos separados sobre la física y las partículas elementales de la materia, llamadas quarks, anunció el martes el Comité Nobel.

Nambu, de 87 años, nacido en 1921 en Japón y que trabajaba en el Instituto Enrico Fermi de Chicago, recibirá la mitad del premio por el descubrimiento del mecanismo de la “ruptura espontánea de simetría en física subatómica”, según los considerandos del Comité Nobel.

Sus trabajos alimentan la teoría del Modelo estándar, que trata de describir las partículas elementales que ayudan a explicar la naturaleza de la materia y los orígenes del universo, creado en el Big Bang, hace unos 14 mil millones de años.

Los dos científicos japoneses fueron galardonados “por el descubrimiento del origen de la ruptura espontánea de simetría que supone la existencia de por lo menos tres familias de quarks en la naturaleza”, agregó el comité.

Kobayashi, de 64 años, es profesor honorario del centro de investigaciones de Tsukuba. Maskawa, de 68 años, es profesor honorario en el Instituto de Física Teórica de Yukawa (ambos en Japón).

Explicación fundamental

El Premio Nobel de Física 2008 fue otorgado por una explicación fundamental sobre la existencia de la humanidad: si las leyes de la naturaleza fueran perfectamente simétricas, no habría seres humanos, no habría Tierra, no habría estrellas. En realidad, el Universo carecería de materia.

La materia y antimateria se hubiesen anulado mutuamente después de la explosión inicial, el Big Bang. Por la investigación de las rupturas de simetría de la naturaleza, que entre otros permitieron la “supervivencia” de un pequeño sobrante de materia, el físico estadunidense Yoichiro Nambu comparte con sus colegas japoneses Makoto Kobayashi y Toshihide Maskawa el mayor premio de su disciplina.

Una ruptura de simetría semejante hizo posible que tras el Big Bang sobrara una única partícula de materia por cada 10 mil millones de partículas de antimateria.

“Este sobrante de materia fue la siembra de todo nuestro universo, que se llenó de galaxias, estrella y planetas, y por último de vida”. Con estas palabras explicó hoy el Comité Nobel en Estocolmo la importancia fundamental de los trabajos premiados.

La ruptura de simetría que generó materia después del Big Bang es un hecho que aún no se comprende en su totalidad. Sin embargo, este tipo de rupturas de simetría tienen un papel también en otros ámbitos de la naturaleza.

Los físicos observaron este fenómeno en sus laboratorios ya en los años 60, pero no lo podían explicar. Kobayashi y Maskawa reconocieron en 1972 en la Universidad de Kyoto que las rupturas de simetría se podrían integrar a la teoría vigente, en el caso de que existiera entre las partículas elementales, una tercera generación aún no descubierta de quarks.

Los quarks son los componentes más pequeños de los núcleos atómicos. En 1977 se halló el quark bottom y en 1994 finalmente el top, el tercer par de quarks de la naturaleza.

Con la tercera generación de quarks descrita por los dos físicos japoneses se pudieron integrar las rupturas de simetría al Modelo estándar, explicó Andrzej Jerzy Buras del Instituto de Física Teórica de la Universidad Técnica de Munich, Alemania. “Eso funciona de manera fantá

El Modelo estándar de nuestro mundo reúne las partículas elementales y tres de las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza, sólo queda por el momento excluida la gravedad.

También funciona bien, porque Yoichiro Nambu formuló la descripción matemática de las rupturas espontáneas de simetría en el mundo de las partículas elementales, que atraviesan en la actualidad del Modelo estándar.

“Las rupturas espontáneas de simetría esconden el orden de la naturaleza debajo de una superficie desordenada”, explicó el Comité Nobel, e ilustró esto con el ejemplo de un lápiz, que está parado sobre uno de sus extremos: en cuanto cae se rompe la simetría y el orden se destruye.

“Nambu tuvo las extraordinarias ideas básicas. Los otros dos se encargaron luego de un problema irresoluto”, dijo Lars Brink, del Comité Nobel.

Los trabajos de Kobayashi y Maskawa, sin embargo, no pueden explicar por qué después del Big Bang sobró algo de materia.

La respuesta a esta pregunta la esperan obtener los científicos del nuevo acelerador de partículas, el gran colisionador de hadrones (LHC, por sus siglas en inglés), del Consejo Europeo para la Investigación Nuclear (CERN) en Ginebra.

Con este aparato de investigación, el más grande jamás construido por el hombre, los físicos esperan acercarse a las condiciones reinantes durante la explosión inicial y resolver de esta manera el enigma alrededor de nuestra existencia.

Silencio

El anuncio de los ganadores del Premio Nobel de Física 2008 dejó hoy a algunos sin habla. Al galardonado japonés Makoto Kobayashi, por ejemplo, al ser llamado por la Real Academia Sueca de Ciencias de Estocolmo no se le ocurrió nada que decir sobre el otorgamiento del premio.

“¿Cuál fue su reacción cuando recibió la noticia?”, le preguntaron al físico por teléfono. Su respuesta: silencio. Sólo después de que una comprensiva periodista consultó: “¿Está usted tal vez en estado de shock?, se escuchó un tímido “sí”.

También los periodistas reunidos en la Real Academia Sueca de Ciencias estaban en silencio. Simplemente, no se les ocurría ninguna pregunta relacionada con los complicados problemas de la física teórica, por cuya solución Kobayashi, su colega Toshihide Maskawa, así como el maestro de Kobayashi emigrado a Estados Unidos, Yoichiro Nambu, fueron distinguidos hoy con el prestigioso galardón.

Con asombro, los representantes de los medios escucharon el apasionado discurso del físico sueco y miembro del Comité Nobel, Lars Brink, acerca de los logros de los tres premiados.

Este miembro del jurado movió constantemente de aquí para allá durante su discurso ante los cerca de 50 periodistas una manzana, cuya forma no del todo simétrica ilustra muy bien, según explicó, los descubrimientos de Nambu sobre la ruptura de simetrías.

Cuando Brink terminó su exposición y abrió espacio para las preguntas, todos los presentes cayeron en un largo silencio.

Nadie quería, aparentemente, romper el delgado hielo de la física teórica de partículas.

Un miembro del comité de prensa de la Academia de Ciencias se compadeció finalmente del jurado, que miraba decepcionado, y formuló una sencilla pregunta, que, según dijo explícitamente, era “para romper el hielo”.

A ella siguieron nuevas explicaciones de Brink sobre las teorías de la explosión inicial. Aquí, un periodista de Estocolmo vio la oportunidad para engancharse: “¿Qué pasaría si la ruptura espontánea de simetría descubierta por Nambu no existiera?”

La respuesta de Brink: “Entonces no estaríamos hoy aquí sentados, ni usted ni yo”. Insiste: “Pero sí estaríamos aquí sentados, ¿sólo en otra versión?” Respuesta: “Sí, exactamente”.

Luego de que Kobayashi guardó silencio en el teléfono ante las preguntas de los periodistas acerca de cómo se encontraba y sobre sus deseos futuros, Brink encontró un camino salvador: hizo una pregunta científica. “¿Cómo fue que logró resolver entonces el problema con el...?”

Salvo el científico japonés y el miembro del jurado que formuló la pregunta, casi nadie entendió de qué problema de la física teórica se trataba.