Conozca la científica Chien-Shiung Wu y el experimento que cambio el mundo de la física atómica

Muchos de sus colegas dicen que Chien-Shiung Wu tendría que haber sido premiada con el Nobel de Física en 1957 por un importantísimo expermiento, a la par que los dos hombres de su equipo que sí lo fueron. Más de seis décadas después de que el Comité Nobel la ignorara, el Servicio Postal de Estados Unidos (USPS) lanzará un sello con su rostro.

El 11 de febrero Día Internacional de la Mujer y la Niña en la Ciencia 2021, el USPS emitió un sello en conmemoración a una física chino-estadounidense cuyo nombre mucha gente no ha oído nunca. Chien-Shiung Wu recibió múltiples premios, pero nunca fue tan reconocida como sus colegas hombres del Proyecto Manhattan —con quienes desarrolló la bomba atómica—, ni por haber llevado a cabo el Experimento de Wu, gracias al que sus colegas varones Tsung-Dao Lee y Chen Ning Yang ganaron el Premio Nobel de Física de 1957. Ella fue galardonada con el primer Premio Wolf en Física en 1978. 

«Fue un experimento increíblemente importante y ella era una científica increíble», dijo a la revista Science Melissa Franklin, física de partículas de la Universidad de Harvard, Estados Unidos. Sin embargo, pese a que su trabajo ha sido tan fundamental como el de los hombres para el desarrollo de la física experimental y se la conoce como «la Primera Dama de la Física», «la Marie Curie china» o «la reina de la investigación nuclear», murió en 1997 a los 84 años sin haber podido salir de la lista de las mujeres ignoradas injustamente por el Comité Nobel, según opinan muchos de sus colegas científicos. 

¿Quién fue Chien-Shiung Wu?

Nació en la ciudad de Liuhe, provincia de Jiangsu, China, el 31 de mayo de 1912, fue la segunda de tres hijos de Wu Zhong-Yi y Fan Fu-Hua. Wu y su padre estaban muy unidos y él la alentó para que desarrollara sus intereses de forma apasionada, y le proporcionó un ambiente de libros, revistas y periódicos. Es más, su padre fue el fundador de una escuela para niñas, donde Wu recibió la educación primaria.

En 1923 dejó su ciudad natal para estudiar en un internado para mujeres con clases de formación de profesorado y estudiantes de secundaria en Suzhou. En 1929, Wu se graduó y fue admitida en la Universidad Nacional Central en Nankín, donde estudió hasta 1934 matemáticas y luego física, y se involucró en la política estudiantil. Las relaciones entre China y Japón eran tensas en ese momento, y ella dirigió protestas que incluyeron una sentada en el Palacio Presidencial en Nankín, donde los estudiantes fueron recibidos por el presidente chino Chiang Kai-shek.

Durante dos años después de su graduación, realizó estudios de postgrado en física y trabajó como asistente en la Universidad de Zhejiang. Se hizo investigadora en el Instituto de Física de la Academia Sínica, y poco después postuló a un doctorado en la Universidad de Michigan en Estados Unidos. Se embarcó para los Estados Unidos con una amiga química, Dong Ruo-Fen, en agosto de 1936.

 Las dos mujeres llegaron a San Francisco, donde los planes de Wu para estudios de posgrado cambiaron después de visitar la Universidad de California en Berkeley. Allí conoció al físico Luke Chia-Liu Yuan, nieto de Yuan Shikai (el primer Presidente de la República de China y autoproclamado Emperador de China), con quien terminaría casándose en 1942.

Yuan le mostró el Laboratorio de Radiación, cuyo director era el físico Ernest Lawrence, que ganó el Premio Nobel de Física en 1939 por su invención del acelerador de partículas ciclotrón.

La oportunidad de estudiar allí y el hecho de que en Michigan las mujeres no podían utilizar la entrada principal del campus, la hicieron optar por estudiar en Berkeley. Allí continuó avanzando en su educación. 

En 1944 Wu se unió al Proyecto Manhattan, donde contribuyó a desarrollar el proceso para separar el uranio metálico en isótopos de uranio-235 y uranio-238 mediante difusión gaseosa, lo que permitió el desarrollo de la bomba atómica.

¿En qué consiste el Experimento de Wu?

Los científicos suponían que el mundo no distinguía entre derecha e izquierda, hasta que Wu pudo demostrar la teoría de sus colegas teóricos, Tsung Dao Lee y Chen Ning Yang, que proponía que sí.

Es decir, los científicos consideraban que el universo es un enorme conjunto de partículas elementales que interactúan a través de cuatro fuerzas: la gravedad, el electromagnetismo, la fuerza fuerte que une el núcleo atómico, y la fuerza débil que produce un tipo de desintegración nuclear llamada desintegración beta, se explica en Science.

Los físicos supusieron que, si se invertían las posiciones de todas las partículas fundamentales —invirtiéndolas a la izquierda y a la derecha, arriba y abajo, adelante y atrás— e invertían todos sus momentos, el universo funcionaría igual. Se pensaba que, en un reloj por ejemplo, esa transformación de «paridad» haría que el «invertido» funcione igual al original.

Las leyes físicas conocidas entonces parecían ser completamente simétricas entre el mundo y «su espejo», explicó en Página 12 Javier Luzuriaga, físico jubilado argentino del Centro Atómico Bariloche. Pero Yang y Lee postularon una excepción.

«Dado que los principios de simetría simplifican muchas leyes físicas, son valorados y, por eso, la idea de que había violaciones de la simetría en algunos fenómenos fue vista con mucho escepticismo», escribió. Wu era especialista en medir radiación beta, justamente la emisión asociada a la interacción débil, por ello Yang y Lee la contrataron para que demostrara su teoría. «Concebir el experimento no fue tan difícil, llevarlo a cabo era otra cosa, pero Wu lo logró», advirtió. 

«La idea era usar Cobalto-60 que emite radiación beta, alinear todos los átomos de cobalto como soldaditos, y ver si la radiación se emitía por igual en todas direcciones o había una dirección preferencial.

El problema es que a temperatura ambiente, los átomos se ‘sacuden’ con la agitación térmica y los soldaditos pierden su alineación. Para poder llevar adelante el experimento, se requería usar equipo de muy baja temperatura, Wu pidió ayuda a especialistas de otro laboratorio y, de este modo, logró demostrar que la teoría era correcta», relató Luzuriaga. Yang y Lee pudieron viajar en 1957 a Suecia para recibir el Nobel; Wu se quedó sin viajar.

«El Comité Nobel podría haber concedido un segundo premio a las observaciones experimentales en un año posterior. «Creo que podemos argumentar con mucha fuerza que se le pasó por alto o, al menos, que era eminentemente merecedora de tal honor», dijo a Science David Kaiser, físico e historiador de la ciencia del Instituto Tecnológico de Massachusetts, Estados Unidos. 

Dejando a un lado la controversia del Nobel, el descubrimiento de la violación de la paridad «tuvo un enorme impacto» en la teoría de las partículas, asegura Science. Todo el modelo estándar de partículas elementales y fuerzas de los físicos de partículas se deriva de varias simetrías abstractas y de cómo las interacciones entre las partículas a veces oscurecen o rompen esas simetrías. El descubrimiento de la violación de la paridad sentó las bases conceptuales para ese desarrollo.

Wu en el sello postal de EEUU

Un físico tiene muchas más posibilidades de ganar un Premio Nobel que de aparecer en un sello de correos. Consultado por Science, la USPS reconoce que no ha rastreado exactamente cuántos físicos han aparecido en sellos, pero la lista es corta. Además de Wu, Einstein, Fermi y Feynman, otros incluyen al científico de cohetes Robert Goddard, al experimentalista Robert Millikan, al aerodinamista Theodore von Kármán, al teórico de la materia condensada John Bardeen y a la teórica nuclear Maria Goeppert Mayer. Respecto a Wu, la física de partículas de la Universidad de Harvard,Melissa Franklin, dice: «No creo que importe el premio Nobel, el sello es mucho más importante».

Cortesía de Sputnik

Te podría interesar

Conozca el robot que enseña física, química y biología