Tres pioneros japoneses de la física subatómica ganan el Nobel

Tres pioneros japoneses de la física subatómica ganan el Nobel

Los físicos Yoichiro Nambu, Makoto Kobayashi y Toshihide Masukawa han recibido el prestigioso galardón de la Academia Sueca. El primero, por el descubrimiento del mecanismo de la simetría rota espontánea en la física subatómica. El segundo y el tercero, por hallar el origen de la simetría rota que predice la existencia de al menos tres familias de quarks, las partículas más elementales de la materia que se han descubierto hasta ahora.


Si nuestro mundo no se comporta de forma perfectamente simétrica es debido a desviaciones de la simetría a nivel microscópico.
Ya en 1960, Yoichiro Nambu (nacido en 1921 en Tokio pero de nacionalidad estadounidense), formuló su descripción matemática de la simetría rota espontánea en partículas físicas elementales. La simetría rota espontánea concilia el orden de la naturaleza bajo una superficie aparentemente desordenada.

La descripción resultó ser muy útil, y las teorías de Nambu fueron más allá del Model Estándar de las partículas físicas elementales. El Modelo unifica los bloques de construcción más pequeños de toda la materia con tres de las cuatro fuerzas de la naturaleza en una única teoría.

La simetría rota espontánea que Nambu estudió difiere de las simetrías rotas descritas por Makoto Kobayashi (1944) y Toshihide Masukawa (1940). Estos fenómenos parecen haber existido en la naturaleza desde los comienzos del Universo y fueron una auténtica sorpresa cuando aparecieron por primera vez en experimentos de partículas en 1964.
Sólo en los últimos años los científicos han logrado confirmar las explicaciones que Kobayashi y Masukawa hicieron en 1972. Ahora han recibido el Premio Nobel de Física por ese trabajo.

Los laureados explicaron la simetría rota en el contexto del Modelo Estándar, pero necesitaron que el Modelo fuera extendido a tres familias de quarks. Estos quarks hipotéticos han aparecido recientemente en experimentos físicos.
En 2001, los dos detectores de partículas, BaBar de Stanford, en EEUU, y Belle, en Tsukuba, Japón, detectaron, cada uno por su lado y de forma independiente, las simetrías rotas.

Los resultados fueron tal y como Kobayashi y Masukawa habían predicho tres décadas antes.
Hasta la fecha, existen mecanismos desconocidos de simetría rota que subyacen al mismo origen del cosmos en el momento del Big Bang, hace 14.000 millones de años. Si se crearan las mismas cantidades de materia y antimateria, tendrían que haberse aniquilado la una a la otra.

Pero esto no ocurrió. Hubo una pequeña desviación de una partícula extra de materia por cada 10.000 millones de partículas de antimateria. Es esta simetría rota la que parece haber permitido la supervivencia del cosmos.
La pregunta de cómo ocurrió exactamente continúa sin respuesta. Quizá el nuevo acelerador de partículas LHC en el CERN de Ginebra nos revele algunos de estos misterios.