Ettore Majorana
Ettore Majorana (5 de agosto de 1906 – desaparecido desde el 27 de marzo de 1938) fue un físico italiano. De él procede la pregunta de si el neutrino es su propia antipartícula — una pregunta que, al cabo de casi noventa años, sigue abierta.
Su desaparición figura entre los casos sin aclarar más conocidos de la historia de la ciencia.
Un talento excepcional
Majorana procedía de Catania, en Sicilia, y llegó a la física a través de unos estudios de ingeniería. Desde 1928 perteneció al grupo de trabajo en torno a Enrico Fermi en Roma.
Fermi, que no era hombre de grandes palabras, lo juzgó de manera desacostumbrada: había científicos de primer rango que llegaban lejos, y luego estaban los genios como Galileo y Newton. Majorana pertenecía a estos últimos.
Una peculiaridad hacía difícil aprovechar ese talento: Majorana apenas publicaba. Calculaba las cosas hasta el final, anotaba el resultado en un papel, lo usaba para encender su cigarrillo y se iba a casa.
El ejemplo más conocido: en 1932 dedujo de los experimentos de los Curie la existencia de una partícula neutra en el núcleo atómico. Fermi le insistió en que lo publicara. No lo hizo. Pocas semanas después James Chadwick detectó el neutrón y recibió por ello el Premio Nobel en 1935.
El trabajo de 1937
Su última publicación es a la vez la de mayores consecuencias.
Paul Dirac había establecido en 1928 una ecuación de la que se seguía que para cada partícula debía existir una antipartícula. En el electrón la cosa se cumplía — el positrón se encontró en 1932.
Majorana se preguntó si también podía ser de otro modo. Mostró que para partículas eléctricamente neutras existe una ecuación en la que partícula y antipartícula son lo mismo. Una partícula así se llama hoy fermión de Majorana.
Para partículas cargadas queda descartado — un electrón no puede ser un positrón, las cargas se contradicen. Pero el neutrino es neutro. En su caso la posibilidad de Majorana está abierta.
Él mismo la consideró expresamente aplicable al neutrino.
La desaparición
El 25 de marzo de 1938 Majorana retiró sus ahorros en Nápoles, donde enseñaba, y embarcó en el buque hacia Palermo. Desde allí envió dos mensajes contradictorios — uno que puede leerse como carta de despedida y un segundo que lo retira. El 27 de marzo embarcó en el buque de vuelta a Nápoles. Allí no llegó nunca.
Las investigaciones no dieron nada. A lo largo de las décadas se presentaron varias explicaciones: suicidio, retiro a un monasterio, emigración a Sudamérica. Una fiscalía italiana llegó en 2015, tras examinar declaraciones de testigos, a la conclusión de que había vivido entretanto en Venezuela. Ninguna de estas versiones está asegurada.
Majorana tenía 31 años.
Por qué su pregunta cuenta hoy
Desde que la oscilación de neutrinos demuestra que los neutrinos poseen masa, la propuesta de Majorana ya no es un juego, sino una de las preguntas abiertas centrales de la física de partículas.
Si el neutrino fuera una partícula de Majorana, el número leptónico no sería una magnitud estrictamente conservada. Eso abriría el camino al mecanismo seesaw, que podría explicar la pequeñez de la masa del neutrino — y, por la vía de la leptogénesis, a una explicación de por qué el universo está hecho de materia.
La cuestión podría decidirse mediante la doble desintegración beta sin neutrinos. En todo el mundo varios experimentos la buscan; ninguno la ha encontrado.
Repercusión
El concepto de fermión de Majorana hace tiempo que ha migrado más allá de la física de partículas. En la física del estado sólido se estudian excitaciones en superconductores que se comportan formalmente como partículas de Majorana y que resultan interesantes para el desarrollo de computadoras cuánticas tolerantes a fallos.
Así, un trabajo de nueve páginas del año 1937 sigue actuando hoy en dos campos especializados que entonces no existían ni el uno ni el otro.
Términos relacionados
- Antineutrino — Dirac o Majorana
- Doble desintegración beta — la posible detección
- Mecanismo seesaw
- Enrico Fermi — su valedor
Fuentes
- E. Majorana: Teoria simmetrica dell'elettrone e del positrone, Il Nuovo Cimento 14, 171 (1937).
- E. Amaldi: Ettore Majorana: Man and scientist, en Strong and Weak Interactions, Academic Press (1966).