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FísicaBiografía

Schwartz, Melvin (1932-2006).

Físico estadounidense nacido en Nueva York el 2 de noviembre de 1932 y fallecido el 28 de agosto de 2006. Fue galardonado con el Premio Nobel de Física -que compartió con sus compatriotas Leon Lenderman (1922) y Jack Steinberger (1921)- en 1988, "por el descubrimiento de un segundo tipo de neutrino, el llamado muónico, que permitió demostrar la doble estructura de los leptones".

Nacido en el seno de una familia modesta, pasó grandes dificultades en su infancia, que transcurrió en plena depresión económica internacional. Salió adelante gracias al esfuerzo de sus progenitores, que le inculcaron la necesidad de luchar tenazmente hasta alcanzar sus objetivos (mentalidad que, según declaró posteriormente el científico, fue determinante en el éxito de sus investigaciones).

Cursó su formación secundaria en el célebre Bronx High School of Science, por el que pasaron muchos alumnos aventajados que acabaron siendo galardonados con el Nobel. En dicho centro, especializado en la transmisión de saberes científicos, el joven Melvin comenzó a sentirse poderosamente atraído por la Física.

Tras cuatro años de asistencia a este prestigioso Instituto de Ciencias del Bronx, ya graduado como bachiller con excelentes calificaciones, Melvin Schwartz ingresó en el Departamento de Física de la Columbia University (Nueva York), donde tuvo la fortuna de recibir lecciones del profesor Isidor Isaac Rabi (1898-1988), responsable de la formación de varias generaciones de científicos norteamericanos, en las que figuran numerosos premios Nobel.

Allí también contó con el magisterio y la amistad de Jack Steinberger, con quien, muchos años después, habría de compartir el Nobel. Steinberger, once años mayos que Schwartz, no sólo fue su principal mentor en su evolución académica en las aulas de la Columbia University, sino que fue también quien le introdujo en el campo apasionante de la Física de las partículas elementales.

Además, Melvin Schwartz tuvo la fortuna de conocer en esa universidad a Leon Lederman, pronto convertido en uno de sus grandes amigos y colaboradores. La pasión que ambos compartían por la física y su aplicación a la energía habría de ser recompensada, años después, por la Academia Sueca.

Su período de aprendizaje en la Universidad de Columbia duró siete años (1949-1958), al término de los cuales, ya con el título de doctor en Física en su haber, Schwartz pasó a convertirse en profesor adjunto dentro de la plantilla docente de dicho centro. En 1960 ascendió al puesto de profesor asociado, y alcanzó finalmente el cargo de profesor titular en 1963.

Tras haber permanecido ligado a la Columbia University -primero como estudiante y más tarde en calidad de profesor e investigador- durante más de tres lustros, en 1966 Melvin Schwartz aceptó una oferta de la Universidad de Stanford (California) y se trasladó al Oeste de los Estados Unidos, donde se incorporó a un ambicioso proyecto de diseño de un nuevo acelerador de partículas. Allí, además de seguir desplegando una fecunda actividad docente, el científico neoyorquino se consagró a varios experimentos avanzados sobre partículas subatómicas, como el kaón, el pión y el muón.

En la década de los años setenta, atraído por los avances en materia de telecomunicaciones que se derivaron de la aplicación del silicio, Melvin Schwartz fundó su propia empresa de informática, dedicada a la protección de datos transmitidos en las comunicaciones cibernéticas. Se trata de la compañía Digital Pathways, con sede en Mountain View (California), cuya presidencia ostentó el científico neoyorquino desde su fundación.

Poco antes de jubilarse, Melvin Schwartz volvió a conocer un nuevo éxito laboral al ser nombrado director asociado del Departamento de Alta Energía y Física Nuclear del prestigioso Brookhaven National Laboratory.

Los neutrinos

Steinberger, Lederman y Schwartz compartieron el Nobel de Física en 1988 por su colaboración en el desarrollo de un procedimiento capaz de generar un haz de neutrinos de alta energía, es decir, un haz de partículas subatómicas que carecen de carga eléctrica y de de masa (o, en algunos casos, que poseen una masa muy pequeña). Ya se sabía que estos neutrinos se producen de forma natural en algunos procesos de desintegración radiactiva, aunque por esta vía surgen en número tan reducido, y con trayectorias tan dispersas, que resultan muy poco fiables para su investigación en un laboratorio. Por eso muchos científicos especializados en Física nuclear estaban buscando un método que les permitiera generar, de forma artificial, una gran cantidad de neutrinos, y aumentar con ello la probabilidad estadística de las interacciones que se dan entre ellos.

Los tres investigadores de la Columbia University revolucionaron el estudio de las partículas elementales por medio de un procedimiento inventado, originariamente, por Schwartz, consistente en emitir un chorro de protones y provocar su impacto contra un objetivo de berilio. La práctica se llevó a cabo en el Laboratorio Nacional de Brookhaven, donde estaba disponible un acelerador de partículas capaz de lanzar los protones a una velocidad altísima. Fue allí donde Steinberger, Lederman y Schwartz pudieron comprobar que, tras el impacto de este chorro contra el berilio, salía un nuevo chorro de partículas constituido por protones, neutrones y piones (o mesones p); poco después, estos piones -cuya existencia es muy breve- se descomponen en muones y neutrinos.

El siguiente paso de los investigadores fue lanzar el chorro de partículas contra una sólida plancha de acero de trece metros de grosor, procedente de materiales de deshecho de antiguos barcos de guerra. Con asombro, Steinberger, Lederman y Schwartz comprobaron que todas las partículas emitidas quedaban frenadas por dicha pared de acero, a excepción de los neutrinos, que la traspasaban fácilmente hasta penetrar en un detector de aluminio de diez toneladas, colocado tras la barrera. Este detector, que era capaz de analizar unos pocos neutrinos entre los miles de millones de ellos que contenía el haz, descubrió que todos los neutrinos observados generaban muones. La conclusión obvia a la que llegaron los tres científicos era que había, al menos, dos clases de neutrinos: el muónico y el eléctrico.

Este hallazgo enriqueció sobremanera el conocimiento de las partículas elementales, y en particular, el de los neutrinos, cuya mera identificación práctica había resultado muy costosa. Ya en 1931 habían sido previstos, de forma teórica, por el físico austríaco Wolfgang Pauli (1900-1958); pero, por su nula carga eléctrica y su reducida o inexistente masa, no habían sido detectados empíricamente hasta 1956, cuando se comprobó su existencia en el transcurso de los audaces experimentos llevados a cabo por el estadounidense Frederick Reines (1918-1998).

JRF

Autor

  • J. R. Fernández de Cano.