[Diálogo entre Profanus (P) y Sotágoras (S)]
Leyendo en el libro Diálogos Profanos este artículo, publicado el 2-5-2009 en El Caribe, Guy Bizard, distinguido físico que fuera mi asesor de tesis (*) del Diploma de Estudios Superiores en Física cursado en la Universidad de Caen, Francia, 1972, ha detectado un error importante que viola la ley de conservación del número leptónico, alertándome del mismo recientemente por correo electrónico.
En el experimento Reines-Cowan el choque antineutrino-protón produce sólo un neutrón y un positrón, sin el neutrino añadido por error. El artículo se publica corregido.
(P) Vine escondido de Cucusa, profe. Ella no quiere ni oír su nombre, pues me desperté en la noche dando alaridos de terror. Culpa suya, por hablarme de fantasmas. Se me metió una pesadilla angustiosa. La vi en sueños, rostro demacrado, ojos alucinados, cabellos alborotados. Tuve un sentimiento de extrañeza, pues ¡no sabía que se había muerto! Leía la prensa en el fondo del patio, debajo de la mata de tamarindo y, cosa rara, había neblina; de repente la vi frente a mi, me puse tieso, se me desinflaron los testículos al verla tan fúnebre, pero lo que me hizo despertar gritando como loco fue cuando agarrando mi mano con la suya, fría como hielo, me dijo: “Ven, amor mío, acompáñame al cementerio, deseo que descansemos juntos en la misma tumba”. Y eso no fue todo. Al despertar y verla mirándome con ojos agrandados por el susto, seguí creyendo que era el mismo fantasma, y de mi garganta salió un largo y tendido “!no, no, no, déjame aquí, nooo” mientras me chorreaba el sudor por la frente. Al fin volví a la realidad y ¡qué alegría sentirla a mi lado, vivita y coleando.! Esa noche me dijo que si seguía viniendo a estas tertulias me iba a enfermar. No me explico cómo estoy aquí de nuevo. ¿Maleficios suyos?
(S) No, amigo, creo más bien que estás picado de curiosidad por las cosas que digo, y nada más. Sólo lamento que a veces produzcan efectos tan penosos como esa pesadilla. Caramba, ¡quién hubiera pensado que el humilde neutrino la haya causado! Yo me pregunto si tu amada costilla no ha tenido sus pesadillas con los tantos chismes de su barrio. ¿No habrá visto en sueños el fondillo de Pinchepedro, despellejado por la diarrea? [un poco molesto] Que se mire en su propio espejo, antes de acabar conmigo.
(P) ¡Oh, profe, no la culpe! Ella sólo cuida mi salud. ¿Qué si ha tenido pesadillas? Claro, como todo el mundo. Una de ellas fue precisamente con doña Trulla, dándole una sucia pelelengua, la lengua convertida en culebra y enroscándosele en el cuello. Esa doña es el azote de Los Pepines; critica hasta al pobre cura porque habla mucho en las misas. En estos días la gente hasta disfruta de los malos ratos que ha pasado por la diarrea de su consorte. Cuando lo vio escurriéndose por el fondillo en flujos amarillentos, la encabritó el miedo y le trajo al Dr. Chepazo y ¡chorro detenido! Eso sí, doña Trulla restregó ese canal de desagüe con ungüentos, paños fríos y polvo talco, y el desdichado de Pinchepedro, cuando pudo al fin dar unos pasos, caminaba como un gambado, dando tumbos, no pudiendo cerrar el trasero por el dolor. Como se reían de él al salir a la calle, ahora no sale de su casa. ¡Pobre hombre, mangoneado por tan terrible cónyuge, él tan inofensivo, y tan apasionado de los libros que en el barrio temen que, como le pasó a El Quijote, se le seque el cacúmen de tanto leer.
(S) ¡Qué pena me da esa víctima de tan despóticas faldas!
(P) Esa historia, profe, fue ocasión de algunas expresiones inesperadas de Cucusa, que delatan, aunque usted no lo crea, la influencia de estas tertulias sobre ella. Dijo, con una sonrisa en los labios, que el purgante había convertido a Pinchepedro en un radioelemento, emitiendo por el trasero, como tal sustancia, una radiación, en este caso hedionda, húmeda y amarillenta. También, luego de contarle eso de la partícula fantasma, se le prendió un bombillo en la sesera, al decirme: “Querido, no te tragues ese cuento. Si esa partícula de la $%#&* fuera fantasma, ¿cómo pudieron saber que existía si no podían atraparla? Diantre, profe, admita que en la cabeza de mi Cucusita hay algo de materia gris, ¿no?
(S) No esperaba que fuera capaz de semejantes ocurrencias. Esa cabecita, para alegría tuya, no es una lata vacía. Sin embargo, te aclararé algunas cosas. Dejo de lado la jocosa ocurrencia de la radiación maloliente de Pinchepedro. En cuanto a la partícula fantasma, su observación, ciertamente, tiene mucho sentido. Los físicos saben de la existencia de las partículas cuando las detectan. ¿Cómo entonces pudieron demostrar la del neutrino si su condición fantasmal no permitía atraparlo? Esta historia es fascinante y comienza en los primeros años del siglo XX, con el estudio de la desintegración llamada beta (emisión de electrones por las sustancias radioactivas) Midiendo las energías y cantidades de movimiento de los núcleos y el electrón participantes en aquella desintegración, encontraron que dos principios sagrados de la física, los de conservación relativos a esas dos magnitudes físicas, no se cumplían en ella.
(P) ¿Cantidad de movimiento? Algo entiendo de la energía, no mucho. En las discotecas se ve mucha cantidad de movimiento. En las protestas también, cuando la Policía tira bombas lacrimógenas. ¿A eso se refiere?
(S) No, no, amigo. En física la cantidad de movimiento es el producto de la masa por la velocidad, y la de un sistema de cuerpos es la suma de todas las de éstos. En un choque de dos esferas, por ejemplo, sin la presencia de fuerzas externas, la suma [vectorial] de las cantidades de movimiento de ellas antes y después del choque, resultará la misma. También así pasa con la energía, la cinética en el caso que tratamos, que es la mitad del producto de la masa por el cuadrado de la velocidad. ¿Me hago entender? [Profanus asiente subiendo y bajando la cabeza] Volvamos a la desintegración beta. Wolfgang Pauli, en 1930, suponiendo inviolables esos dos principios, propuso que una partícula entonces desconocida, neutra, participaba en ese evento radioactivo, llevándose las cantidades faltantes de energía y de cantidad de movimiento. En ese tiempo aún no se conocía el neutrón; el núcleo atómico era considerado un agregado de protones [Profanus siente comezón en la nariz; se la restriega con la mano]. James Chadwick descubre el neutrón más tarde, en 1932, y entonces interviene Enrico Fermi, sugiriendo, sudando cálculos, que la partícula de Pauli, que aquél llamó neutrino, era una de las tres partículas resultantes de la desintegración de un neutrón en el núcleo atómico. Así, neutrón = protón + electrón + neutrino.
(P) Especulaciones, profe, aunque hechas por un genio. Sólo la detección experimental demostraría su existencia. Eso lo he aprendido de usted, ¿no?
(S) Especulaban con la fe en los principios de conservación. La posibilidad de la detección del neutrino se convirtió en un problema quitasueño, pues el neutrino, de existir, sería poco sociable: raramente interactuaría con otras partículas. ¡Podría atravesar sin molestias toda la Tierra, pasando por su centro! ¡Como si fuera un fantasma! Pero, según los cálculos, había pequeña probabilidad de choque, y los físicos se aferraron a ella con la esperanza de detectarlo. Pensaron en una posible colisión del neutrino con un protón, produciendo un neutrón, un positrón (electrón con carga positiva) y un neutrino. Pero como la probabilidad de la misma era ínfima, se necesitaban muchos neutrinos y muchos protones. La oportunidad se presentó hacia 1944, más o menos, con los reactores donde se produce energía nuclear de fisión cuando un neutrón rompe un núcleo, digamos de uranio-235, en otros dos, radioactivos, los cuales emiten neutrinos por desintegración beta. Era lo que pensaban los físicos, con razones de peso. Calcularon que en esos reactores, la producción de neutrinos podía alcanzar decenas de millones de veces un millón, eso por centímetro cuadrado y cada segundo. ¡Cantidad enorme! [a estas alturas, las palabras de Sotágoras atravesaban el cerebro de Profanus como un flujo de neutrinos, ¡sin efecto alguno!]
(P) Eso parece una nube de mosquitos, profe. Sólo que no pican, o casi [maquinalmente].
(S) Así es, buena comparación, amigo. Veo que estás despierto [“pero en el limbo”, piensa Profanus] Entonces, en 1955, Frederick Reines y Clyde Cowan decidieron hacer un experimento de detección aprovechando el intenso flujo de antineutrinos electrónicos del reactor nuclear de Savannah River en Estados Unidos. Con muchos de esos neutrinos “lloviendo” sobre muchos protones, crecía la probabilidad de un choque antineutrino-protón, con producción de un neutrón y un positrón. Así, pues, colocaron cerca del reactor un tanque de 200 litros lleno de una mezcla de agua y cadmio (abundancia de protones), y rodeado de detectores llamados centelleadores [pesadez en los ojos de Profanus] ¿Qué esperaban? Pues que si había choque, el positrón producido se aniquilaría con un electrón del medio dando fotones gamma (granos de energía pura) moviéndose en sentidos contrarios. El neutrón, por su parte, entraría en un núcleo de cadmio, excitándolo, pero al des-excitarse emitíría a su vez un fotón gamma. Se esperaban, pues, tres señales en los detectores como evidencia del choque: dos en extremos opuestos de una misma dirección y otra más en cualquier punto. Esas tres señales fueron detectadas, demostrando así la existencia del neutrino. [como Profanus roncaba, Sotágoras se marchó echando pestes contra su amigo].
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(*) “Sobre la posibilidad de poner en evidencia la presencia de antimateria en el centro de nuestra Galaxia mediante los neutrinos de aniquilación” (traducción).
Dinápoles Soto Bello es profesional de la física y la matemática
