Primera prueba experimental de la supersimetría nuclear

Tres grupos de físicos (de Suiza, Alemania y Estados Unidos) han encontrado la primera indicación experimental de supersimetría en la naturaleza, una hipotética propiedad de los constituyentes de la materia que establece una relación entre partículas de distinto spin (el spin es una medida de cómo las partículas giran como peonzas) . Jan Jolie, de la Universidad de Friburgo (Suiza), y colegas de las universidades de Munich y Bonn (Alemania) y de la Universidad de Kentucky (EEUU), basándose en una idea propuesta por el físico Francesco Iachello en los años ochenta, han logrado la primera prueba experimental de que la supersimetría existe a nivel del núcleo atómico. Acaban de dar a conocer su experimento en la revista Physical Review Letters (23 de agosto). La supersimetría, que proporciona una conexión muy interesante entre todas las partículas elementales conocidas y otras tantas por descubrir, y que simplifica las interacciones fundamentales entre ellas, es una de las teorías más atractivas que intentan profundizar en el conocimiento fundamental de la materia. Esta teoría sostiene que en lugar de los dos tipos conocidos de partículas elementales -de spin entero (0, 1, 2), o bosones, y de spin semientero (1/2), o fermiones- sólo hay un tipo, es decir, que en el fondo son lo mismo.

Parejas

Toda buena teoría tiene que hacer predicciones y la supersimetría anuncia que en los aceleradores suficientemente potentes deben encontrarse el doble de partículas de las ahora conocidas, de forma que los quarks y los electrones (que son fermiones) tengan sus sus correspondientes parejas (bosones) llamados squarks y selectrones, mientras que los fotones y los gluones (que son bosones) tendrán sus parejas fermiones: fotinos y gluínos. El problema es que, según los cálculos, estas nuevas tribus de partículas sólo aparecerían a energías superiores a las alcanzadas por los actuales aceleradores. De hecho, estas partículas son uno de los grandes objetivos del acelerador LHC que se está construyendo en el Laboratorio Europeo de Física de partículas (CERN, junto a Ginebra), que será el más potente del mundo.

Pero Jolie y sus colegas han tomado un atajo, sobre la hipótesis de que la supersimetría permitiría transformar los núcleos de un isótopo de oro (oro-196) en núcleos con diferente número de protones y neutrones. Bombardearon con hidrógeno pesado unas finas películas de oro-196 y lograron medir las excitaciones, o vibraciones, de los núcleos. Así han constatado que los estados excitados de núcleos de spin entero y semientero tienen el mismo espectro, es decir, que los de un spin se parecen a los del otro, y existen en el mismo ordenamiento de energía creciente.