Bruno Pontecorvo: la predicción cuya confirmación no llegó a ver
Pontecorvo tiene un doble título insólito en la historia de este campo: sugirió cómo buscar neutrinos solares y sugirió la razón por la que la búsqueda se quedaría corta. Ambas ideas eran correctas. Es además la P de la matriz PMNS, que es como la mayoría de los físicos encuentra su nombre, casi siempre sin conocer el resto de la historia.
Dos ideas separadas por décadas
Pontecorvo se formó con Enrico Fermi en Roma, en el grupo conocido como los chicos de Via Panisperna, y dejó Italia en 1936. En 1946, trabajando en Canadá, propuso una forma de detectar neutrinos que no requería electrónica alguna: un neutrino que golpea un núcleo de cloro-37 lo convierte en argón-37, y el argón es un gas noble que puede extraerse y contarse.
La propuesta era puramente química, y por eso acabó funcionando. Exigía un tanque enorme de líquido con cloro, paciencia y la capacidad de extraer un puñado de átomos individuales de cientos de toneladas de fluido. Raymond Davis dedicó treinta años exactamente a eso.
La segunda idea llegó en 1957. Se sabía que los kaones neutros se mezclan: una partícula producida como un tipo se propaga como superposición y puede detectarse como otro. Pontecorvo sugirió que los neutrinos podrían hacer lo mismo. Entonces solo se conocía un tipo de neutrino, así que su primera versión trataba de transiciones neutrino-antineutrino y no del cambio de sabor que medimos hoy.
La forma moderna llegó en 1969, en un trabajo con Vladímir Gribov, una vez descubierto el neutrino muónico y existiendo tipos entre los que oscilar. Ese artículo conectaba la idea directamente con el déficit solar de Davis, publicado el año anterior y que nadie sabía explicar.
La deserción
En septiembre de 1950 Pontecorvo, entonces en Harwell, en Gran Bretaña, viajó con su familia de vacaciones a Italia y continuó a Estocolmo, Helsinki y a través de la frontera hacia la Unión Soviética. Su desaparición no se anunció durante semanas. Pasó el resto de su carrera en el Instituto Unificado de Investigación Nuclear de Dubna y no volvió a aparecer públicamente en Occidente hasta 1978.
El momento invitaba a la sospecha. Klaus Fuchs había sido condenado ese mismo año por entregar secretos nucleares, y Pontecorvo había trabajado en proyectos de reactores con aspectos clasificados. Se le investigó en ausencia y la prensa lo trató como probable espía.
Nunca se probó espionaje alguno, y la cuestión sigue genuinamente disputada entre historiadores. Sus simpatías políticas documentadas eran comunistas, y eso basta para explicar el traslado sin hipótesis adicionales. Esta página dice lo que está establecido y deja abierto el resto, que es el tratamiento adecuado de una biografía discutida.
La consecuencia científica es menos ambigua. Su trabajo posterior a 1950 se publicó en revistas soviéticas y llegó despacio a Occidente, y la idea de la oscilación circuló años con atención limitada fuera de un círculo reducido.
Tener razón demasiado pronto
Cuando Davis informó de un déficit de neutrinos solares en 1968, la reacción dominante fue que o el experimento o el modelo solar debían estar equivocados. La explicación de Pontecorvo por oscilación existía y estaba publicada, y no se adoptó ampliamente, en parte porque exigía que los neutrinos tuvieran masa y el Modelo Estándar decía que no la tenían.
Pasaron treinta años. Super-Kamiokande demostró la oscilación atmosférica en 1998, y el Observatorio de Neutrinos de Sudbury cerró el caso solar en 2001 y 2002. La explicación que se impuso fue la que Pontecorvo había propuesto en 1957 y afinado en 1969.
Murió en Dubna en 1993, cinco años antes de la primera confirmación. Los Nobel por la oscilación fueron para Kajita y McDonald en 2015, y el premio no se concede a título póstumo.
Hay aquí un patrón que merece notarse, porque se repite en toda esta sección. Pauli esperó veintiséis años y lo vio por poco. Davis esperó treinta y cuatro y recibió el premio a los ochenta y ocho. Pontecorvo esperó y lo perdió por cinco años. Tener razón no es lo mismo que estar confirmado, y el intervalo entre ambas cosas se mide en décadas, no en estaciones.
Preguntas frecuentes
¿Por qué es más conocido Pontecorvo?
Por proponer la oscilación de neutrinos, la idea de que los neutrinos cambian de tipo en vuelo. Es la P de la matriz PMNS, que describe cómo se relacionan los estados de sabor con los de masa.
¿Inventó también el método del cloro?
Sí, en 1946. Un neutrino convierte cloro-37 en argón-37, que puede extraerse y contarse. Raymond Davis usó exactamente ese método en Homestake dos décadas más tarde.
¿Por qué se fue a la Unión Soviética?
Desertó en septiembre de 1950 viajando desde Gran Bretaña vía Italia y Finlandia. Sus simpatías comunistas documentadas bastan para explicarlo. Fue sospechoso de espionaje, pero nunca se probó nada y los historiadores siguen discrepando.
¿Vivió para ver confirmada la oscilación?
No. Murió en 1993. Super-Kamiokande demostró la oscilación atmosférica en 1998 y el Observatorio de Sudbury zanjó el caso solar en 2001 y 2002.
¿Por qué tardó tanto en aceptarse su idea?
Porque la oscilación exige que los neutrinos tengan masa, y el Modelo Estándar tal como estaba escrito decía que no la tenían. Su trabajo posterior a 1950 llegó además despacio a Occidente, publicado en revistas soviéticas.
