Nobel compartido para los estudios que nos ayudan a comprender la materia

Estocolmo.-  La Real Academia de las Ciencias Suecas de Estocolmo premió hoy con el Nobel de Física 2008 los trabajos de tres científicos de origen japonés sobre las simetrías que han sido determinantes para la comprensión de la física subatómica y por ende de la composición de la materia.

Al japonés nacionalizado estadounidense Yoichiro Nambu se le distingue por descubrir el mecanismo de la simetría rota espontánea.

Y a los nipones Makoto Kobayashi y Toshihide Maskawa se les premia por hallar el origen de la simetría rota, que predice al menos tres familias de quarks (elementos fundamentales de la materia) en la naturaleza, según el fallo de la Academia.

En la base de sus estudios subyacen las leyes ocultas de la simetría y de su violación, que existen desde el origen del universo y forman parte de nuestra vida diaria.

La teoría básica de la simetría para partículas elementales describe tres principios -paridad, de carga y de tiempo-, que simplifican enormemente los cálculos matemáticos e implican gran cantidad de leyes de conservación.

El sueño de los físicos de elaborar un modelo perfecto sobre la materia se vino abajo tras la II Guerra Mundial, especialmente por los nuevos aceleradores, que descubrieron partículas nunca vistas hasta entonces y que no encajaban en los esquemas de la época.

Se trataba de los protones, neutrones, electrones y quarks, que propiciaron el hallazgo de las primeras simetrías rotas.

Primero fueron los estadounidenses de origen chino Tsung Dao Lee y Chen Ning Yang, que en 1956 cuestionaron el principio de paridad a través de una formulación teórica corroborada poco después.

Y en 1964 los también estadounidenses James Cronin y Val Fitch descubrieron la violación de la simetría CP (carga-paridad), demostrando que las interacciones de las partículas subatómicas no son independientes del tiempo: esa violación juega un rol importante en cosmología y puede explicar la existencia de más materia que antimateria en el universo.

Todos ellos recibieron el Nobel por sus hallazgos.

Pero faltaba averiguar el porqué de esas simetrías rotas: eso fue lo que hicieron Kobayashi y Maskawa en 1972, a través de la denominada "matriz 3x3".

Kobayashi y Maskawa la explicaron dentro del marco del "modelo estándar", que unifica las partículas elementales y 3 de las 4 fuerzas fundamentales (no incluye la gravedad), pero ampliándolo con la existencia de tres familias de quarks.

Casi tres décadas después ese modelo elaborado de forma teórica por los dos científicos japoneses ha aparecido en experimentos físicos, dándole la razón a sus predicciones.

El "modelo estándar" no llega sin embargo para explicar, entre otras cosas, las diferencias de masas entre las fuerzas.

La explicación más aceptada es que otra simetría rota espontánea destruyó la simetría original y le dio a cada partícula su masa (mecanismo de Higgs).

Esa teoría no hubiera sido posible si en 1960 Nambu no hubiera descubierto la violación de la simetría espontánea cuando realizaba cálculos teóricos sobre la superconductividad.

Nambu la tradujo luego al mundo de las partículas elementales, y las "herramientas" matemáticas usadas por él siguen influyendo todavía en el "modelo estándar".

Nacido en Tokio en 1921 pero nacionalizado luego estadounidense, Nambu ha hecho hallazgos claves en campos como la termodinámica, que le han reportado premios como la Medalla Nacional de Ciencias de Estados Unidos y la Orden de Cultura de Japón.

Nambu fue docente en la Universidad de Tokio y es profesor emérito del Instituto Enrico Ferni de la Universidad de Chicago.

Kobayashi (Nagoya, 1944) se doctoró en la Universidad de Nagoya en 1972 y ha sido profesor del Laboratorio Nacional de Alta Física de Energía y del Instituto de Partículas y Ciencia Nuclear de Japón; desde 2006 es profesor emérito de la Organización de Investigación del Acelerador de Alta Energía (KEK) de Tsukuba en Japón.

Maskawa, 4 años más joven, se graduó también en la Universidad de Nagoya en 1962, desde 1997 hasta 1999 dirigió el Instituto Yukawa de Física Teórica (YITP) de la Universidad de Kioto, y desde 2003 ejerce como docente en la Universidad Kyoto Sanyo.

Ambos han recibido galardones como el Premio J.J. Sakurai de la Sociedad de Física Americana.

Nambu se llevará la mitad de los 10 millones de coronas (un millón de euros, 1,4 millones de dólares) con que está dotado el premio, mientras que Kobayashi y Maskawa se repartirán la otra.