Explicar la importancia de los trabajos realizados por los tres ganadores del Nobel de física es particularmente difícil. En ScienceNOW hay un magnífico intento con la firma de Adrian Cho, colaborador permanente del semanario. Este es un resumen y añadidos.

Tres japoneses, uno de ellos nacionalizado estadunidense, recibieron el Nobel por sus trabajos sobre las partículas que conforman el átomo. Yoichiro Nambu, de 87 años, recibió la mitad del premio "por trabajos sobre la ruptura de la simetría" publicados a principios de la década de los sesenta. La otra mitad fue para Makoto Kobayashi y Toshihide Maskawa por predecir, en 1972, que la asimetría entre materia y antimateria podía explicarse si hubiera al menos seis tipos de partículas de las llamadas quarks, que integran los protones y neutrones del núcleo atómico. Por entonces se conocían sólo tres quarks y los otros se han venido descubriendo, lo cual confirma la teoría general que conocemos como Modelo Estándar.

La Stanford Encyclopedia of Philosophy define la simetría y la ruptura de la simetría. El término se originó en Grecia para aplicarlo a la armonía de ciertas figuras geométricas. Hasta Kepler, en el siglo XVI, se buscó ensamblar las órbitas planetarias en los cinco sólidos regulares, llamados también perfectos o platónicos: hechos de idénticos planos a su vez simétricos. Por ejemplo: cuatro triángulos equiláteros forman una pirámide simétrica, el tetraedro; seis cuadrados, un cubo, etc.

Pero los matemáticos modernos definen la simetría "en términos de invariancia bajo grupos de rotaciones o reflexiones". Esto es, uno de aquellos tetrapack de leche lo podíamos girar en todos sentidos y siempre quedaba igual: "Las partes son intercambiables con respecto al todo". En su teoría de la relatividad, Einstein plantea que las leyes de la física son invariantes bajo ciertas transformaciones (de Lorenz) que difieren de las empleadas por Newton.

Los estudios de la ruptura de la simetría comienzan con Pierre Curie (esposo de María) a fines del siglo XIX. El caso ejemplar de ruptura espontánea de la simetría lo presentó Heisenberg en 1928: un magneto es una alineación de los átomos no neutros (iones) en un mismo sentido y no en direcciones al azar. El concepto yace en el corazón mismo del Modelo Estándar, dice Cho. "El mundo físico de nuestra experiencia puede parecernos muy asimétrico, pero esto no significa necesariamente que esa asimetría pertenezca a las leyes fundamentales de la naturaleza", dice la Stanford. Los trabajos de Nambu fueron esenciales para llevar este concepto a la física de partículas, por lo cual hace mucho merecía el premio, dice Jonathan Ellis del CERN (tan mencionado en estos días por el Gran Colisionador de Hadrones).

Nambu aplicó el concepto de ruptura espontánea de la simetría a las interacciones entre las partículas del núcleo atómico, protones y neutrones, así como otras llamadas piones, que transportan la fuerza que une las partículas del núcleo. "Nambu mostró que la naturaleza de los piones, y en verdad su existencia misma, podría ser explicada como consecuencia de la ruptura espontánea de la simetría", indica Cho. "Pienso que es el trabajo que yo valoro más", dijo Nambu a Science.

El ejemplo clásico es el de un lápiz parado de punta: caerá, pero no sabemos hacia dónde. "A priori no tienes forma de predecirlo", dice Ellis. Para quedar en estado de reposo, el lápiz tiene que romper espontáneamente la simetría de las fuerzas y caer en una dirección. Nambu mostró que algo similar a ese equilibrio precario del lápiz existe en la orientación (el spin) de protones y neutrones. Al perderse espontáneamente esa simetría (como en el lápiz que cae) las fuerzas que enlazan el núcleo (los piones) emergerían con exactamente la masa y otras propiedades ya conocidas. "Fue una gran victoria y puso los cimientos para otros avances", entre ellos que el bosón de Higgs (buscado con el Gran Colisionador de Hadrones) es un subproducto de esa sección de la física.

Quienes compartieron la otra mitad del premio, Kobayashi y Maskawa, "han dominado la física de partículas durante los últimos diez años". Su propuesta de tres quarks además de los tres conocidos, para explicar la asimetría entre la materia y la antimateria no fue tomada en serio. Pero los tres han sido detectados en colisionadores, el último en 1995.

Sus estudios han hecho surgir un misterio aún mayor: ¿por qué el universo contiene tanta materia y tan poca antimateria? "Probar la teoría fue un tremendo logro", dice Yosef Nir, del Instituto Weizmann, en Israel. "Rebatirla habría sido una revolución". Ellis señala que ambos logros ayudarán a definir los trabajos del Gran Colisionador de Hadrones del CERN, que tan sorpresivamente se descompuso y está en reparación para, en esta primavera, seguir buscando el bosón de Higgs y una explicación para la asimetría entre materia y antimateria.

la talacha fue realizada por: eltemibledani