Wolfgang Pauli: un remedio desesperado que resultó ser cierto
La física rara vez registra el momento en que alguien inventa una partícula por vergüenza. El de Pauli está documentado, porque lo escribió en una carta que ni siquiera entregó en persona: tenía que asistir a un baile. La carta proponía el neutrino para salvar una ley que no estaba dispuesto a abandonar, y estaba tan poco convencido de su propia idea que no la publicó durante tres años.
El problema que intentaba resolver
A finales de los años veinte, el decaimiento beta se había vuelto un bochorno. Cuando un núcleo emitía un electrón, la energía de ese electrón debía estar fijada: un estado inicial concreto, uno final concreto, una diferencia concreta. En cambio, los experimentos hallaban un espectro continuo, con electrones a cualquier energía hasta un máximo y la mayoría muy por debajo.
La energía que faltaba tenía que ir a alguna parte, o la conservación de la energía era falsa. Niels Bohr propuso en serio que pudiera serlo: que la conservación solo se cumpliera estadísticamente a escala nuclear. Era una posición respetable defendida por el físico más respetado de la época.
Pauli la rechazó. Su alternativa fue suponer que una segunda partícula abandona el núcleo junto al electrón, comparte con él la energía en proporciones variables y no lleva carga ni apenas masa, razón por la que nadie la había visto.
La propuesta era económica: salvaba la conservación de la energía, explicaba exactamente el espectro continuo y exigía un solo objeto nuevo. También exigía creer en algo invisible, y por eso le resultaba tan incómoda.
La carta
El 4 de diciembre de 1930 Pauli escribió a una reunión de físicos en Tubinga dirigiéndose a ellos como Queridas señoras y señores radiactivos. Expuso la propuesta, llamó neutrón a la nueva partícula -el neutrón real aún no se había descubierto y tomaría ese nombre dos años después- y explicó que no podía acudir en persona porque su presencia era indispensable en un baile en Zúrich.
Lo interesante es el tono de la carta. Describe su propia idea como un remedio desesperado, dice que no se siente lo bastante seguro para publicarla y pide a los destinatarios que juzguen. No es falsa modestia: pensaba de verdad que podía estar proponiendo algo infalsable.
Se cuenta que después dijo a un colega que había hecho algo terrible: postular una partícula que no puede detectarse. Si la formulación es exacta no está claro, pero el sentimiento encaja con todo lo demás que escribió entonces al respecto.
Acertó sobre la dificultad. Un neutrino interactúa tan débilmente que un año luz de plomo detendría solo la mitad de un haz. Detectar uno exige un blanco enorme o un flujo enorme, y en 1930 no había ninguno de los dos.
Qué fue de la idea
Pauli no publicó la propuesta durante tres años. Fue Enrico Fermi quien la tomó lo bastante en serio como para construir una teoría completa a su alrededor en 1934, y quien dio a la partícula su nombre actual: el pequeño neutro, para distinguirlo del neutrón descubierto por James Chadwick en 1932.
La detección llegó en 1956, cuando Clyde Cowan y Frederick Reines hallaron neutrinos procedentes de un reactor nuclear en Savannah River. Enviaron a Pauli un telegrama. Él respondió que todo llega a quien sabe esperar, y se cuenta que bebió una caja de champán con sus colegas.
Murió en 1958, dos años después de la confirmación y treinta y siete antes de que Reines recibiera el Nobel por ella. Su propio Nobel, concedido en 1945, fue por el principio de exclusión, una contribución distinta y probablemente mayor.
El episodio merece recordarse por una razón concreta. Pauli no proponía una partícula para explicar un inconveniente, sino para defender una ley de conservación frente a una alternativa seria que la habría abandonado. El neutrino era la opción conservadora.
Preguntas frecuentes
¿Por qué propuso Pauli el neutrino?
Para rescatar la conservación de la energía. El decaimiento beta producía electrones con un rango continuo de energías en lugar de un valor fijo, y la alternativa sobre la mesa, propuesta por Niels Bohr, era que la conservación simplemente fallaba dentro del núcleo.
¿Lo llamó neutrino?
No. Lo llamó neutrón, antes de que el neutrón real se descubriera en 1932. Enrico Fermi lo rebautizó después como neutrino, es decir, el pequeño neutro.
¿Por qué se disculpó por ello?
Porque creía haber propuesto una partícula que nunca podría detectarse, algo que consideraba impropio de un físico. Describió la idea como un remedio desesperado y no la publicó durante tres años.
¿Vivió para ver su detección?
Sí. Cowan y Reines confirmaron el neutrino en 1956 y le enviaron un telegrama. Pauli murió en 1958.
¿Fue su Nobel por el neutrino?
No. Recibió el Nobel de Física de 1945 por el principio de exclusión. Frederick Reines recibió un Nobel por la detección del neutrino en 1995, treinta y siete años después de la muerte de Pauli.
