La masa del antiprot¨®n

La masa del antiprot¨®n es igual a la masa del prot¨®n con diez d¨ªgitos de precisi¨®n. Physical Review Letters (vol¨²men 82, p¨¢gina 3.198) acaba de publicar el art¨ªculo donde se presenta ese resultado. Uno se pregunta si eso sirve para algo o es simplemente una carrera absurda de esas que los cient¨ªficos emprendemos y rara vez nos paramos a valorar. A m¨ª me toc¨® participar en la primera parte del proyecto y con el cierre definitivo del Low Energy Antiproton Ring (LEAR) en CERN, queda claro que el n¨²mero no se mover¨¢ en un buen rato. Comenzaron dos experimentos y s¨®lo uno logr¨® producir resultados: la colaboraci¨®n TRAP dirigida por el profesor G. Gabrielse de Harvard. El equipo tuvo a lo largo de sus 13 a?os de existencia m¨¢s de veinte colaboradores. Uno o dos alumnos de doctorado, acompa?ados de un investigador, velamos muchas noches para conseguir ese n¨²mero. La estrategia seguida era sencilla: primero atrapar antiprotones, medir su masa; luego atrapar protones y medir su masa. Para poder capturar antiprotones es necesario enfriarlos a temperaturas de s¨®lo cuatro grados sobre el cero absoluto (-269 cent¨ªgrados). No era un proceso sencillo, pues llegaban a la trampa con una temperatura superior a la de la superficie del sol (15.000 grados cent¨ªgrados). Los enfri¨¢bamos con electrones que despu¨¦s elimin¨¢bamos. Los antiprotones requieren de muchos cuidados, pues en cuanto entran en contacto con protones se aniquilan convirti¨¦ndose en energ¨ªa y neutrinos. Por ello utilizamos una trampa electromagn¨¦tica para mantener a las part¨ªculas sin tocar materia alguna. As¨ª, fr¨ªos, los llegamos a mantener por 59 d¨ªas sin perderlos. Despu¨¦s de esos dos meses los soltamos generando un pulso de neutrinos que salieron a viajar por todo el universo como ¨²nicos descendientes de los antiprotones m¨¢s fr¨ªos de la tierra. Es un momento que recuerdo con gusto, pues lo hicimos conscientemente y nos permiti¨® demostrar que la vida media de los antiprotones es, al menos, de dos meses. Pero por qu¨¦ la pasi¨®n y el inter¨¦s. El saber por el saber nos motivaba, pero tambi¨¦n la posibilidad de descubrir algo. Quer¨ªamos y queremos saber si la naturaleza tiene simult¨¢neamente las simetr¨ªas de carga, paridad y tiempo, tambi¨¦n llamado teorema CPT. La ¨²nica manera de estar seguros es midiendo las consecuencias de esa aseveraci¨®n entre las que est¨¢ la igualdad en la masa de las part¨ªculas y las antipart¨ªculas. CPT es fundamento de los modelos que tenemos de la naturaleza. La medici¨®n utiliza la propiedad de las part¨ªculas cargas de girar en un campo magn¨¦tico a una frecuencia inversamente proporcional a su masa. Esa frecuencia es perceptible como una emisi¨®n de radio en la banda FM. La se?al proven¨ªa de un solo antiprot¨®n para que no lo perturbara la presencia de otros. Dise?amos especialmente el im¨¢n superconductor donde manten¨ªamos la trampa para alcanzar la sensibilidad. Es un im¨¢n autocorrector que aten¨²a los cambios en el campo magn¨¦tico externo. Me da gusto saber que esa soluci¨®n ya se aplica en los imanes utilizados en resonancia magn¨¦tica, permitiendo mejores im¨¢genes para los medicos. No era nuestra intenci¨®n, pero ¨¦ste es un ejemplo de c¨®mo la ciencia y la tecnolog¨ªa van de la mano y se pueden ayudar. La igualdad entre las masas de materia y antimateria se ha probado con otras part¨ªculas, pero no son estables como el prot¨®n y el antiprot¨®n. De seguro se continuar¨¢n buscando discrepacias con otras pruebas precisas e ingeniosas. A m¨ª me quit¨® el sue?o muchas veces el experimento, otras no me dej¨® salir a la calle o de vacaciones, pero vali¨® la pena. Ahora lo recuerdo con gusto y me entusiasma saber que la masa del prot¨®n y la del antiprot¨®n son iguales, con un margen de error de 90 billon¨¦simas; y la piedra angular, el teorema CPT, sigue firme en nuestra comprensi¨®n de la naturaleza.