El misterio de la desaparición de Ettore Majorana

La Vanguardia da hoy noticia de una novela sobre el misterio de la desaparición de Ettore Majorana, un físico genial, en palabras de Enrico Fermi. ¿Se puede obtener un Nobel con sólo escribir un artículo de una página?

La Vanguardia da hoy la noticia de una novela sobre Ettore Majorana. Si hay un físico que podría ser protagonista de un thriller éste es Ettore Majorana . Nacido en 1906 en Catania , la segunda ciudad de Sicilia , cerca del volcán Etna , desapareció de forma misteriosa el 26 de marzo de 1938 después de haber dejado notas contradictorias que sugieren un suicidio o un internamiento en un monasterio. Majorana según Fermi, con quien colaboró, fue un genio de la física a la altura de Newton y Galileo. Y estas palabras no las podemos tomar a la ligera, ya que Fermi fue uno de los grandes físicos del siglo XX, premio Nobel, participó en el proyecto Manhattan y construyó el primer reactor nuclear. Se puede decir que fue el último gran físico que era teórico y experimental a la vez.

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There are several categories of scientists in the world; those of second or third rank do their best but never get very far. Then there is the first rank, those who make important discoveries, fundamental to scientific progress. But then there are the geniuses, like Galilei and Newton. Majorana was one of these. (Enrico Fermi about Majorana, Roma 1938)

Majorana era una persona más bien tímida y poco dada a publicar. Fermi le incentivaba a hacerlo, pero él se resistía vehementemente, bien porque consideraba que sus resultados no eran importantes (en contra de la opinión de Fermi ) o bien porque aún no los había perfeccionado. Una de las anécdotas que describe el libro En cherchant Majorana del físico francés Étienne Klein es la siguiente. Los Joliot-Curie publican en 1932 los resultados de sus experimentos donde piensan haber descubierto un nuevo fenómeno físico. Bombardeando núcleos ligeros con partículas alfa (núcleos de helio ) se emite un rayo neutro penetrante y usando este rayo, que ellos consideran que es un haz de fotones, consiguen arrancar protones de la parafina, una sustancia rica en protones. Majorana lee su artículo de un tirón y declara: "Cretinos, no han comprendido que han descubierto una nueva partícula, el neutrón".  Rutherford había visto que la masa de los átomos difería de la masa de sus protones en un número entero de protones y hablaba de los "protones neutros", que pensaba que eran una mezcla de protón y electrón, y más tarde los llamó simplemente neutrones. Esta interpretación correcta que dio Majorana era un descubrimiento sensacional en la época, ya que significaba pasar de dos partículas elementales, el protón y el electrón, a tres. Majorana en pocos días construyó un modelo teórico revolucionario describiendo cómo interactúan fuertemente los neutrones y los protones en el núcleo.

Este modelo explica la radiactividad beta, la emisión de un electrón por parte de ciertos núcleos que resultan de la metamorfosis de un neutrón en un protón que se queda en el núcleo y un electrón que escapa. Majorana explica las conclusiones a Fermi, que queda estupefacto, y  éste le presiona para que publique los resultados que considera capitales, pero Majorana lo rechaza aún con más fuerza. Algunos días más tarde de la publicación de los resultados de los Joliot-Curie y las cogitaciones silenciosas de Majorana, Chadwick, antiguo estudiante de Rutherford e investigador en el laboratorio Cavendish de Cambridge, prueba la existencia del neutrón y el 17 de febrero envía un artículo de una página a la revista Nature gracias al cual obtendrá en el 1935 el premio Nobel de física. Los Joliot-Curie obtuvieron el de química el mismo año por el descubrimiento de la radiactividad artificial. Majorana tenía también una gran capacidad de cálculo mental. Podía calcular exponenciales, logaritmos, integrales definidas y raíces cuadradas rápidamente en su cabeza. Majorana es hoy de actualidad porque predijo la existencia de partículas que hoy se conocen como "majoranas" y que son su propia antipartícula. Se están haciendo experimentos para determinar si los neutrinos son majoranas. A veces, en la desintegración de ciertos núcleos como el calcio 48, el germanio 76 o el selenio 82 se produce una doble desintegración beta en la que se emiten dos electrones y dos antineutrinos y ahora se trata de ver si en estas desintegraciones a veces sólo se producen dos electrones, lo que probaría que los neutrinos (o antineutrinos) son su propia antipartícula. Si fuera así, esto obligaría a modificar el modelo estándar y permitiría comprender por qué en el principio del universo existió un pequeño exceso  (de una parte en mil millones! ) de materia sobre antimateria, este pequeño exceso es lo que nos ha traído hasta aquí en 13.785 millones de años. Este es uno de los grandes misterios de la física. También es posible que las partículas de la materia oscura sean majoranas, ya que podrían estar constituidas, según Klein, por fotinos, la superpartícula del fotón, aunque los últimos experimentos del colisionador de protones del CERN no han aportado pruebas de la existencia de las superpartículas previstas por la teoría de la supersimetría, una teoría que va más allá del modelo estandard.

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