Septiembre-octubre - Revista Ciencia y Desarrollo - Conacyt

Lo que ellos demostraron con su experimento en
Brookhaven es que el universo resulta menos “diestro” de
lo que se había pensado. En términos técnicos, descubrieron
que la conjugación de carga y paridad observada en el decaimiento
de partículas inestables, llamados kaones neutros,
es violada ligeramente por la fuerza nuclear débil, y esto
significa que la naturaleza tiene preferencia, por medio de
la fuerza nuclear débil, en favor de interacciones de partícula
de helicidad izquierda. Dicho de otra forma, usando
mesones K, producidos al enfocar un haz de protones
contra una placa de metal, demostraron que dos partículas
diferentes pueden decaer en la misma cosa.
Los mesones K se producen abundantemente en este
tipo de colisiones y es posible distinguir entre dos tipos
de ellos, los de corta y los de larga vida. Antes de 1963, se
pensaba que mientras los kaones de corta vida decaen
siempre en dos mesones π, aquéllos de larga vida nunca lo
hacen. Para sorpresa de todos, el experimento de James W.
Cronin y Val L. Fitch demostró que los kaones longevos,
si bien es cierto que prefieren decaer no en dos sino en tres
mesones π, ocasionalmente sí lo hacen en dos piones. La
probabilidad de que esto ocurra es pequeña (0.003), es decir
sólo tres de cada mil lo hacen, y el efecto es pequeño
pero medible. 4
El descubrimiento de la violación de CP –como la conocen
los físicos– en las partículas microscópicas puede
explicar por qué el universo no se aniquiló rápidamente
después de su creación. Las cantidades de materia y antimateria
creadas durante la gran explosión que le dio origen
quizá fueron las mismas, pero una vez que las partículas
comenzaron a interactuar, ocurrió el milagro: para
cada billón de partículas de antimateria, creadas en el génesis,
existían un billón más una partículas de materia.
Así una partícula en exceso del lado de la materia por
cada billón de antipartículas fue suficiente para crear el
universo.
Tan notable descubrimiento hizo merecedores a estos
científicos del premio Nobel en 1980 y les dio un reconocimiento
internacional. En años recientes, James W.
Cronin se ha embarcado en una nueva aventura intelectual.
Está convencido de que la naturaleza intenta decir-
nos algo al mostrarnos algo tan sorprendente como son
las partículas de más alta energía en el universo. 5
Por su parte, Pierre Auger descubrió en 1938 que nuestro
planeta esta expuesto a una lluvia de rayos cósmicos en
forma de chorros, y en su honor se ha denominado Observatorio
Pierre Auger al proyecto que James W. Cronin quiere
hacer realidad.
El observatorio tiene un nuevo tipo de telescopio para
un nuevo tipo de astronomía, con dos arreglos gigantescos
de detectores de extensión, que lo hacen comparable
en dimensión a la ciudad de México, y con la colaboración
Auger, en la que nuestro país participa, se pretende
observar la llegada de misteriosas partículas, dueñas de
una energía descomunal, que viajan distancias inconcebibles
desde lo más profundo del universo, para llegar
hasta nuestro planeta. James W. Cronin y sus colaboradores
quieren detectar estas partículas en un intento por
conocer su misterioso origen y develar los secretos del
cosmos.
¿De dónde vienen dichas partículas, qué son, cómo
adquieren esa formidable energía? ¿qué las produce?, ¿qué
tienen que decirnos del universo después de su largo viaje?
Para contestar estas preguntas se construye ya un observatorio
en el hemisferio sur, ubicado en la provincia
Mendoza de Argentina, y se espera que éste empiece pronto
a tomar datos. Después de evaluarlo se dará comienzo
a la construcción del segundo en el hemisferio norte,
que se ubicaría en el estado de Utah, en los Estados Unidos.
En la etapa inicial, México fue considerado seriamente
para ser la sede de este observatorio, pero la colaboración
en la que participan 250 investigadores de 19
países decidió hacerlo en la Unión Americana, tras un proceso
de votación en el que nuestro país perdió por un margen
muy pequeño.
Rayos cósmicos de baja energía golpean continuamente
nuestro planeta desde todas las direcciones, y el Observatorio
Auger pretende estudiar los de mas alta energía,
pero sólo una por kilómetro cuadrado de estas partículas
llega a la Tierra cada cien años, y para poder verlas directamente
sería necesario salir de la atmósfera, por lo que
el observatorio detectará de manera indirecta su llegada,
SEPTIEMBRE • OCTUBRE DEL 2001 57