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El revolucionario legado a la física de Chien-Shiung Wu, la "Marie Curie china"

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26 de junio de 2022 a las 07:06

Para la física Chien-Shiung Wu no había tiempo que perder, aunque eso significara sacrificar un viaje a Europa y Asia que había planeado con su esposo, el también físico Luke C. L. Yuan.

Chien-Shiung Wu
Getty Images

Los pasajes ya estaban reservados, pero el experimento que tenía en mente se había vuelto una de sus prioridades, así que le pidió que se fuera sin ella.

Era el año de 1956 y algo extraordinario estaba por conseguir esta investigadora y profesora de la Universidad de Columbia, en Estados Unidos.

Se trataba del llamado "Experimento de Wu", "uno de los más importantes del siglo XX", dice el físico teórico de partículas Miguel Ángel Vázquez-Mozo.

"El trabajo que la hizo famosa cambió la comprensión de los científicos sobre el universo", escribió su nieta, Jada Yuan, en el artículo del Washington Post: Discovering Dr. Wu.

Su meticulosidad, precisión y elegancia científica eran ya bien conocidos. De hecho, entre los físicos de su época había un dicho: "Si el experimento lo hizo Wu es correcto".

La han llamado la "Marie Curie china", "la Reina del Núcleo Atómico", "la Primera Dama de la Física".

"Nunca ganó el Nobel, pero su nombre se menciona con frecuencia junto a gigantes de la física que lo ganaron, como Curie, Einstein, Fermi y Feynman", señala Yuan.

Libros prestados

Wu nació en Shanghái, en 1912, en una época en que a no todas las niñas se les permitía estudiar.

Aún así, asistió a la escuela para niñas que sus padres lograron fundar.

Chien-Shiung Wu
Columbia University Libraries
Imagen de University Archives, Rare Book & Manuscript Library, Columbia University Libraries.

A los 11 años, fue enviada a un internado para continuar con su formación.

"Tuvo suerte", escribió Yuan. Y es que fue la hija del medio, entre dos hermanos, que nacieron "de padres políticamente progresistas, verdaderos revolucionarios, que abogaban por los derechos de las mujeres y la educación de las niñas".

Wu estaba empezando a formarse como maestra.

"Por la noche, sin embargo, tomaba prestados libros de física y matemáticas de sus compañeras de clase y los estudiaba en secreto. ¿Por qué física? Nunca me lo dijo, pero en la década de 1920 surgieron emocionantes descubrimientos en Europa y Estados Unidos, impulsados por la teoría de la relatividad de Einstein", relata su nieta.

Y una mujer también entró en su radar, según cuenta Xiaomeng Han en el artículo Chien-Shiung Wu - A Heroic Experimental Physicist, de uno de los sitios web de la Universidad de Harvard:

"Inspirada por la historia de Marie Curie e impresionada por el rápido progreso de la física moderna", decidió emprender la travesía transatlántica hacia Estados Unidos en 1936.

Dos años antes, había obtenido la licenciatura en Ciencias en la Universidad Nacional Central de Nanking.

Pero quedarse no era una opción: "no había ningún lugar en China para obtener un doctorado en física atómica", cuenta Yuan.

Tenía 24 años y, desde el barco, vio por última vez a sus padres.

La hipótesis

Wu prosiguió sus estudios en la Universidad de California Berkeley y, en 1943, se convirtió en una de las primeras investigadoras de física de Princeton.

En 1944, se unió al equipo de investigadores de la Universidad de Columbia y, posteriormente, trabajó en el Proyecto Manhattan.

Chien-Shiung Wu
Columbia University Libraries
Imagen de University Archives, Rare Book & Manuscript Library, Columbia University Libraries.

En la primavera de 1956, uno de sus colegas, Tsung-Dao Lee, le comentó que junto a otro físico, Chen-Ning Yang, tenía una hipótesis relacionada con una noción conocida como conservación de la paridad.

"Planteaban que los sistemas de partículas fundamentales de la naturaleza, sensibles a la fuerza nuclear débil, se comportaban de manera distinta a los de propiedades equivalentes reflejados en un espejo hipotético o, más apropiadamente, los girados 180 grados", explica Manuel Lozano Leyva, catedrático de Física Atómica y Nuclear y profesor Emérito de la Universidad de Sevilla.

Cuestionaban así si la paridad se conservaba en las interacciones débiles, lo cual era osado, pues desde 1925, los físicos habían supuesto que nuestro mundo es indistinguible de su imagen espejo y la teoría científica predominante reflejaba esa suposición, indica la Sociedad Estadounidense de Física (APS, por sus siglas en inglés).

"Yang dijo después que mi abuela era la única persona que comprendía la urgencia y la importancia de probar su teoría", escribió Yuan.

Espejito, espejito…

Vázquez-Mozo, quien es profesor del departamento de Física Fundamental de la Universidad de Salamanca, le explica a BBC Mundo que macroscópicamente, si miramos el mundo en un espejo no veríamos ningún fenómeno que las leyes de la naturaleza prohíban.

Chien-Shiung Wu
Columbia University Libraries
Imagen cortesía de University Archives, Rare Book & Manuscript Library, Columbia University Libraries. Foto de Manny Warman.

"Si eres diestra y te reflejas en un espejo, te verás escribiendo como zurda. No hay una ley de la naturaleza que diga que todo el mundo tiene que ser diestro. Estás viendo algo que es diferente, pero que también es posible".

"La idea de que el mundo cuando lo reflejas en un espejo sigue siendo posible es algo que, de alguna manera, se dio por sentado y no solo en el mundo que vemos a nuestro alrededor, sino en el mundo microscópico de las partículas elementales".

Pero lo que Lee y Yang plantearon es que nadie lo había probado experimentalmente: "nadie ha comprobado que cambiar derecha por izquierda, lo que uno hace cuando refleja algo en un espejo, no tenga consecuencias en la física subatómica".

La desintegración beta

Indagaron en dónde se podía apreciar que "derecha e izquierda son intercambiables o no en el mundo subatómico" y entre los escenarios que evaluaron, apuntaron a la desintegración beta, "que es un proceso nuclear en el que un protón, por ejemplo, emite un electrón y se convierte en un neutrón".

"Y ¿quién era la eminencia en esa época del estudio experimental de la desintegración beta? Wu".

Chien-Shiung Wu
Columbia University Libraries
Imagen cortesía de University Archives, Rare Book & Manuscript Library, Columbia University Libraries. Foto de Manny Warman.

El experimento ameritó que se utilizaran técnicas de criogenia.

"Lo que demostró el experimento de Wu es que hay ciertos fenómenos en el mundo subatómico que cuando los vemos reflejados en un espejo son imposibles".

"Esta es la razón por la que la simetría de paridad no está preservada en la física de las partículas elementales".

La naturaleza a nivel microscópico sí distingue derecha de izquierda.

"Wu tiene el gran mérito de pensar y diseñar el experimento, tuvo el coraje de hacer un experimento que muy pocos grupos pensaban hacer porque todo el mundo daba por sentado que la paridad se preservaba en el mundo subatómico".

Ilustración de una colisión de partículas
Science Photo Library

"La mayor parte de los grupos experimentales decían para qué voy a hacer un experimento de algo que ya sé".

De acuerdo con Lozano, ese experimento sigue siendo "admirable después de tantas décadas".

Y es que demuestra "una habilidad experimental excepcional y un afán de rigor fuera de toda duda", le indica Lozano a BBC Mundo.

Para Nochebuena, la científica ya contaba con resultados, pero continuó, junto a su equipo, verificándolos los siguientes días.

Trascendencia

El profesor señala que "poco a poco, se fue descubriendo que las consecuencias de esa sutil violación de la simetría explicaban no solo muchos fenómenos observados, sino algo tan esencial sobre por qué hay algo en lugar de nada".

Chien-Shiung Wu
Columbia University Libraries
Imagen de: University Archives, Rare Book & Manuscript Library, Columbia University Libraries

"O, al menos, por qué nuestro universo es de materia sin apenas rastro de antimateria".

"Esa violación de simetría predicha por Lee y Yang, pero demostrada por Wu es lo que, salvo dudas sutiles que nadie explica, permite que existamos".

Los resultados de las mediciones de Wu "hicieron añicos un concepto fundamental de la física nuclear que había sido universalmente aceptado durante 30 años, allanando así el camino para una reconsideración de las teorías físicas y conduciendo a nuevos descubrimientos de gran alcance, sobre todo una mejor comprensión de las características de las partículas elementales, y una teoría más unificada de las fuerzas fundamentales", señala la APS.

En 1957, Lee y Yang ganaron el Nobel por ese trabajo teórico. Wu no fue incluida.

"¿Fue Chien-Shiung Wu víctima de algún tipo de discriminación? Sostengo que sí, pero si tal injusticia sucedió, se trató de compensar con creces. Madame Wu recibió puestos, honores y, sobre todo cariño por todo el mundo", reflexiona Lozano.

Chien-Shiung Wu
Getty Images

Wu murió en 1997, en Estados Unidos. Había visitado China años antes.

"En China, mi abuela era una estrella de rock. Luego, a principios de 2021, también se convirtió en una especie de estrella de rock aquí, cuando el Servicio Postal de Estados Unidos emitió una estampilla conmemorativa Forever en su honor", escribió Yuan.

Sin límites

Wu y su esposo tuvieron a Vincent, quien también es físico.

"Mi abuela tenía esa curiosidad que también veo en mi padre, esa idea de que el mundo físico que te rodea es algo que se puede descifrar, (…) que debes ser lo suficientemente trabajador para descubrirlo, que tienes que querer ser ese detective", le dice Yuan a BBC Mundo.

Chien-Shiung Wu junto a su única nieta, Jada
Cortesía: Jada Yuan
Chien-Shiung Wu junto a su única nieta, Jada.

Ante su ambicioso experimento, "nunca se dejó intimidar por la logística o el pensamiento convencional" o porque muchos lo vieran como "imposible".

Yuan, quien creció en otra parte de EE.UU., pasó muchas vacaciones en el apartamento de sus abuelos en Nueva York.

Recuerda los hermosos elementos de la cultura china, objetos de jade tallado, pinturas de pergaminos, porcelanas.

Cuenta que a su abuela le gustaba tener invitados y reunir a la familia, que la ayudaba con la tarea, "quería que me fuera bien en matemáticas y en ciencias", y que le insistía que practicara el violín.

Le hubiese gustado ver su reacción a su decisión de hacerse periodista "en vez de científica".

"Creo que me hubiese mostrado mucho apoyo por haber encontrado una pasión y ese fue una especie de legado para mí:

Nunca me hizo ver que había límites para mí, como mujer, sino que todo era posible si lo quería hacer, si quería trabajar duro, si lo quería intentar".


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