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sábado, 9 de julio de 2022

_- El revolucionario legado a la física de Chien-Shiung Wu, la "Marie Curie china"


_- Para la física Chien-Shiung Wu no había tiempo que perder, aunque eso significara sacrificar un viaje a Europa y Asia que había planeado con su esposo, el también físico Luke C. L. Yuan.

Los pasajes ya estaban reservados, pero el experimento que tenía en mente se había vuelto una de sus prioridades, así que le pidió que se fuera sin ella.

Era el año de 1956 y algo extraordinario estaba por conseguir esta investigadora y profesora de la Universidad de Columbia, en Estados Unidos.

Se trataba del llamado "Experimento de Wu", "uno de los más importantes del siglo XX", dice el físico teórico de partículas Miguel Ángel Vázquez-Mozo.

"El trabajo que la hizo famosa cambió la comprensión de los científicos sobre el universo", escribió su nieta, Jada Yuan, en el artículo del Washington Post: Discovering Dr. Wu.

Su meticulosidad, precisión y elegancia científica eran ya bien conocidos. De hecho, entre los físicos de su época había un dicho: "Si el experimento lo hizo Wu es correcto".

La han llamado la "Marie Curie china", "la Reina del Núcleo Atómico", "la Primera Dama de la Física".

"Nunca ganó el Nobel, pero su nombre se menciona con frecuencia junto a gigantes de la física que lo ganaron, como Curie, Einstein, Fermi y Feynman", señala Yuan.

Libros prestados
Wu nació en Shanghái, en 1912, en una época en que a no todas las niñas se les permitía estudiar.

Aún así, asistió a la escuela para niñas que sus padres lograron fundar.

A los 11 años, fue enviada a un internado para continuar con su formación.

"Tuvo suerte", escribió Yuan. Y es que fue la hija del medio, entre dos hermanos, que nacieron "de padres políticamente progresistas, verdaderos revolucionarios, que abogaban por los derechos de las mujeres y la educación de las niñas".

Wu estaba empezando a formarse como maestra.

"Por la noche, sin embargo, tomaba prestados libros de física y matemáticas de sus compañeras de clase y los estudiaba en secreto. ¿Por qué física? Nunca me lo dijo, pero en la década de 1920 surgieron emocionantes descubrimientos en Europa y Estados Unidos, impulsados por la teoría de la relatividad de Einstein", relata su nieta.

Y una mujer también entró en su radar, según cuenta Xiaomeng Han en el artículo Chien-Shiung Wu - A Heroic Experimental Physicist, de uno de los sitios web de la Universidad de Harvard:

"Inspirada por la historia de Marie Curie e impresionada por el rápido progreso de la física moderna", decidió emprender la travesía transatlántica hacia Estados Unidos en 1936.

Dos años antes, había obtenido la licenciatura en Ciencias en la Universidad Nacional Central de Nanking.

Pero quedarse no era una opción: "no había ningún lugar en China para obtener un doctorado en física atómica", cuenta Yuan.

Tenía 24 años y, desde el barco, vio por última vez a sus padres.

La hipótesis
Wu prosiguió sus estudios en la Universidad de California Berkeley y, en 1943, se convirtió en una de las primeras investigadoras de física de Princeton.

En 1944, se unió al equipo de investigadores de la Universidad de Columbia y, posteriormente, trabajó en el Proyecto Manhattan.

En la primavera de 1956, uno de sus colegas, Tsung-Dao Lee, le comentó que junto a otro físico, Chen-Ning Yang, tenía una hipótesis relacionada con una noción conocida como conservación de la paridad.

"Planteaban que los sistemas de partículas fundamentales de la naturaleza, sensibles a la fuerza nuclear débil, se comportaban de manera distinta a los de propiedades equivalentes reflejados en un espejo hipotético o, más apropiadamente, los girados 180 grados", explica Manuel Lozano Leyva, catedrático de Física Atómica y Nuclear y profesor Emérito de la Universidad de Sevilla.

Cuestionaban así si la paridad se conservaba en las interacciones débiles, lo cual era osado, pues desde 1925, los físicos habían supuesto que nuestro mundo es indistinguible de su imagen espejo y la teoría científica predominante reflejaba esa suposición, indica la Sociedad Estadounidense de Física (APS, por sus siglas en inglés).

"Yang dijo después que mi abuela era la única persona que comprendía la urgencia y la importancia de probar su teoría", escribió Yuan.

Espejito, espejito…
Vázquez-Mozo, quien es profesor del departamento de Física Fundamental de la Universidad de Salamanca, le explica a BBC Mundo que macroscópicamente, si miramos el mundo en un espejo no veríamos ningún fenómeno que las leyes de la naturaleza prohíban.

"Si eres diestra y te reflejas en un espejo, te verás escribiendo como zurda. No hay una ley de la naturaleza que diga que todo el mundo tiene que ser diestro. Estás viendo algo que es diferente, pero que también es posible".

"La idea de que el mundo cuando lo reflejas en un espejo sigue siendo posible es algo que, de alguna manera, se dio por sentado y no solo en el mundo que vemos a nuestro alrededor, sino en el mundo microscópico de las partículas elementales".

Pero lo que Lee y Yang plantearon es que nadie lo había probado experimentalmente: "nadie ha comprobado que cambiar derecha por izquierda, lo que uno hace cuando refleja algo en un espejo, no tenga consecuencias en la física subatómica".

La desintegración beta
Indagaron en dónde se podía apreciar que "derecha e izquierda son intercambiables o no en el mundo subatómico" y entre los escenarios que evaluaron, apuntaron a la desintegración beta, "que es un proceso nuclear en el que un protón, por ejemplo, emite un electrón y se convierte en un neutrón".

"Y ¿Quién era la eminencia en esa época del estudio experimental de la desintegración beta? Wu".

El experimento ameritó que se utilizaran técnicas de criogenia.

"Lo que demostró el experimento de Wu es que hay ciertos fenómenos en el mundo subatómico que cuando los vemos reflejados en un espejo son imposibles".

"Esta es la razón por la que la simetría de paridad no está preservada en la física de las partículas elementales".

La naturaleza a nivel microscópico sí distingue derecha de izquierda.

"Wu tiene el gran mérito de pensar y diseñar el experimento, tuvo el coraje de hacer un experimento que muy pocos grupos pensaban hacer porque todo el mundo daba por sentado que la paridad se preservaba en el mundo subatómico".

"La mayor parte de los grupos experimentales decían para qué voy a hacer un experimento de algo que ya sé".

De acuerdo con Lozano, ese experimento sigue siendo "admirable después de tantas décadas".

Y es que demuestra "una habilidad experimental excepcional y un afán de rigor fuera de toda duda", le indica Lozano a BBC Mundo.

Para Nochebuena, la científica ya contaba con resultados, pero continuó, junto a su equipo, verificándolos los siguientes días.

Trascendencia
El profesor señala que "poco a poco, se fue descubriendo que las consecuencias de esa sutil violación de la simetría explicaban no solo muchos fenómenos observados, sino algo tan esencial sobre por qué hay algo en lug

"O, al menos, por qué nuestro universo es de materia sin apenas rastro de antimateria".

"Esa violación de simetría predicha por Lee y Yang, pero demostrada por Wu es lo que, salvo dudas sutiles que nadie explica, permite que existamos".

Los resultados de las mediciones de Wu "hicieron añicos un concepto fundamental de la física nuclear que había sido universalmente aceptado durante 30 años, allanando así el camino para una reconsideración de las teorías físicas y conduciendo a nuevos descubrimientos de gran alcance, sobre todo una mejor comprensión de las características de las partículas elementales, y una teoría más unificada de las fuerzas fundamentales", señala la APS.

En 1957, Lee y Yang ganaron el Nobel por ese trabajo teórico. Wu no fue incluida.

"¿Fue Chien-Shiung Wu víctima de algún tipo de discriminación? Sostengo que sí, pero si tal injusticia sucedió, se trató de compensar con creces. Madame Wu recibió puestos, honores y, sobre todo cariño por todo el mundo", reflexiona Lozano.

Wu murió en 1997, en Estados Unidos. Había visitado China años antes.

"En China, mi abuela era una estrella de rock. Luego, a principios de 2021, también se convirtió en una especie de estrella de rock aquí, cuando el Servicio Postal de Estados Unidos emitió una estampilla conmemorativa Forever en su honor", escribió Yuan.

Sin límites
Wu y su esposo tuvieron a Vincent, quien también es físico.

"Mi abuela tenía esa curiosidad que también veo en mi padre, esa idea de que el mundo físico que te rodea es algo que se puede descifrar, (…) que debes ser lo suficientemente trabajador para descubrirlo, que tienes que querer ser ese detective", le dice Yuan a BBC Mundo.

Ante su ambicioso experimento, "nunca se dejó intimidar por la logística o el pensamiento convencional" o porque muchos lo vieran como "imposible".

Yuan, quien creció en otra parte de EE.UU., pasó muchas vacaciones en el apartamento de sus abuelos en Nueva York.

Recuerda los hermosos elementos de la cultura china, objetos de jade tallado, pinturas de pergaminos, porcelanas.

Cuenta que a su abuela le gustaba tener invitados y reunir a la familia, que la ayudaba con la tarea, "quería que me fuera bien en matemáticas y en ciencias", y que le insistía que practicara el violín.

Le hubiese gustado ver su reacción a su decisión de hacerse periodista "en vez de científica".

"Creo que me hubiese mostrado mucho apoyo por haber encontrado una pasión y ese fue una especie de legado para mí: " Nunca me hizo ver que había límites para mí, como mujer, sino que todo era posible si lo quería hacer, si quería trabajar duro, si lo quería intentar".

https://www.bbc.com/mundo/noticias-61872901

domingo, 15 de abril de 2018

Quién era Kurt Gödel, el hombre que caminaba con Albert Einstein (y al que comparan con Aristóteles)

Kurt Gödel y Albert Einstein
Eran una pareja singular, por varios motivos.

El que llevaba su camisa arrugada, pantalones holgados sostenidos con suspensores y sus rebeldes rizos blancos, llevaba tiempo ya sorprendiendo a los residentes de Princeton, Estados Unidos, con sus largas caminatas -algo poco común en esa época por esos lares- durante las que a menudo se le veía disfrutando de un helado.
Se trataba nada menos que de Albert Einstein, quien ya para esa década de 1930 era el científico más famoso del mundo.

Pero ahora lo acompañaba un hombre más joven, con una vestimenta más tradicional, gruesas gafas y una expresión austera.

Aunque no tan famoso, era muy conocido, particularmente en los círculos académicos por haber "sacudido los fundamentos de nuestra entendimiento (…) de la mente humana", según declaró la Universidad de Princeton al otorgarle un doctorado honorario.

El acompañante de Einstein era el matemático austríaco Kurt Gödel, a menudo descrito como el más grande filósofo lógico desde Aristóteles.

Dos décadas y media
Ambos habían llegado a Princeton debido al Tercer Reich, uno por ser judío y el otro por escapar su destino como soldado del ejército nazi.

Ambos rechazaban la teoría cuántica, en contra de la corriente dominante.

Y ambos compartían una experiencia que los hacía verdaderamente excepcionales: habían cambiado nuestra percepción del mundo cuando tenían 25 años de edad.

Einstein con su brillante E=mc2 y Gödel con su descubrimiento de que nunca puedes estar seguro de que 1 no es igual a 0.
Y, mucho más, en ambos casos.

El señor "por qué"
Gödel había nacido en Austria en 1906, un año después de que Einstein probara que el tiempo, como hasta entonces había sido entendido, era ficción.

Su familia le dio el apodo de "señor por qué" y su inmensa curiosidad lo llevó a explorar desde lenguas y religiones hasta historia y matemáticas.

Fue esta última la que lo cautivó y para cuando, a los 18 años, llegó a la Universidad de Viena, ya sabía todo lo que sobre ella le podían enseñar en los cursos regulares.

Eventualmente, se interesó por la lógica matemática, "una ciencia anterior a todas las otras, que contiene las ideas y principios que subyacen a todas las ciencias", según dijo.

La revolución godeliana
Hasta el cambio del siglo pasado, la matemática ofrecía esa valiosa cualidad llamada certitud: era un mundo en el que todo era verdadero o falso, correcto o errado y si te aplicabas con tesón siempre podías llegar a descubrir cuál era cuál.

No obstante, cuando en 1900 el Congreso Internacional de Matemáticos se reunió en París el ambiente era de esperanza y pero también inseguridad.

Si bien la edificación de las matemáticas era grande y bellamente decorada, sus cimientos, llamados axiomas, habían sido sacudidos.

Su consistencia estaba siendo cuestionada y parecía que posiblemente eran paradójicos.

Pero durante el congreso, un joven llamado David Hilbert estableció un plan para reconstruir los fundamentos de las matemáticas, para hacerlos consistentes, abarcadores y libres de paradojas.

Hilbert era uno de los matemáticos más grandes que jamás haya existido, pero su plan fracasó espectacularmente debido a Kurt Gödel.

Con su tesis de doctorado, Gödel le puso punto final a ese sueño.
Demostró que había algunos problemas en las matemáticas que eran imposibles de resolver, que la brillante y clara llanura de las matemáticas era en realidad un laberinto repleto de potenciales paradojas.

Más puntualmente Probó que... en cualquier sistema formal axiomático consistente que pueda expresar hechos sobre aritmética básica hay enunciados verdaderos que no se pueden probar dentro del sistema y que la consistencia misma del sistema no puede ser probada dentro de ese sistema. Son los teoremas de la incompletitud y si te dejaron confundido, no estás sólo.

El mismo Russell admitió su confusión cuando se enteró.
"¿Debemos pensar que 2 + 2 no es 4 sino 4,001?", preguntó.

Hay más verdades que las que podemos probar
Quizás es cierto que "dar una explicación matemáticamente precisa de los teoremas sólo obscurece su importante contenido intuitivo para casi cualquier persona que no sea especialista en lógica matemática", como señaló el profesor emérito de Matemáticas del Harvey Mudd College Melvin Henriksen en la revista Scientific American.

Pero por suerte han habido varios intentos de poner en palabras sencillas los teoremas de la incompletitud para que todos comprendamos la inmensidad del logro de del "señor por qué".

Lo que Gödel hizo era usar matemáticas para probar que las matemáticas no podían probar todas en matemáticas.

Mostró que en cualquier sistema hay afirmaciones que son verdaderas pero que no se puede probar que lo son.

O, como lo expresó el escritor Thomas Pynchon en su novela "El arco iris de la gravedad", "cuando todo ha sido arreglado, cuando nada puede fallar o sorprendernos siquiera… algo lo hará".

El caso es que... Gödel cambió la forma en que entendemos qué es la matemática, y las implicaciones de su trabajo en física y filosofía nos llevan al límite de lo que podemos saber.

Los teoremas de la incompletitud revolucionaron las matemáticas e inspiraron a personas de la talla de John von Newman, quien creó la teoría del juego y Alan Turing, el creador del modelo de las computadoras que usamos.

Más tarde, resultaron invaluables para la ciencia de la informática, pues el reconocimiento de que hay cosas que no se pueden probar marcó un límite a lo que las computadoras pueden resolver, evitando la pérdida de tiempo tratando de hacer lo imposible.

Para algunos filósofos, los teoremas demuestran que la mente humana tiene una cualidad especial que no puede ser imitada por las computadoras: nosotros podemos entender que la "oración de Gödel es verdadera" pero las máquinas no.

Los teoremas han impactado otros campos del saber y muchos apuestan que seguirán haciéndolo, entre ellos el físico matemático y filósofo Roger Penrose, quien considera que podrían ayudarnos a descubrir una nueva física que devele el misterio de la conciencia.

Charlas y temores
Hacia finales de su carrera, cuando estaba semiretirado, Einstein le comentó a Oskar Morgenstern -uno de los cofundadores de la teoría del juego- que seguía yendo a su oficina sobre todo para tener el privilegio de caminar con Gödel, algo que hizo a menudo hasta su muerte en 1955.

Iban charlando desde y hacia el Instituto de Estudios Avanzados de Princeton, ese exclusivo club intelectual cuyos miembros tenían una sola tarea: pensar.

A eso se siguió dedicando Gödel, con la brillantez que lo caracterizaba. Pero algunos de esos pensamientos eran oscuros.

Siempre vivió atormentado por temores y uno de ellos era que lo envenenaran, por lo que se rehusaba a comer a menos de que su esposa Adele probara su comida primero.

Cuando ella se enfermó y tuvo que ser hospitalizada por un largo período, Gödel prácticamente dejó de alimentarse.
Por miedo a que lo mataran, murió de inanición, en 1978.

http://www.bbc.com/mundo/noticias-43568588

viernes, 8 de enero de 2010

China lucha contra la tendencia tradicional, está iniciando la atracción de científicos a sus Universidades.

¿Es la señal inequivoca del cambio que se aproxima en el mundo?

BEIJING - Científicos de los Estados Unidos no se sorprendieron demasiado cuando en 2008 el prestigioso Instituto Médico Howard Hughes en Maryland otorgó una beca de investigación de 10 millones de dólares a Shi Yigong un biólogo molecular de La Universidad de Princeton.

El Dr. Shi, con sus estudios sobre células ya había abierto una nueva línea de investigación en el tratamiento del cáncer. En Princeton, el laboratorio ocupaba un piso entero y tenía un presupuesto anual de 2 millones de $.La sorpresa -de hecho supuso un shock- llegó pocos meses después, cuando el Dr. Shi, un ciudadano naturalizado estadounidense y después de 18 años de residencia en los Estados Unidos, anunció que se iba para dedicarse a la ciencia para el bien de China. Rechazó la última oferta que le habían hecho en Maryland, renunció a la facultad de Princeton y se convirtió en el decano de ciencias de la vida en la Universidad Tsinghua en Beijing.

"Hoy en día, muchas personas no entienden por qué volví a la China", dijo recientemente ante una aglomeración de visitantes en su despacho de Tsinghua. "Sobre todo después de alcanzar mi posición, renunciando a todo lo que tenía."

"Fue una de nuestras estrellas," dijo por teléfono, Robert H. Austin, un profesor de física de Princeton. "Pensé que estaba completamente loco."

Los líderes de China no lo están. Decididos a revertir la fuga de talentos que acompañó a su apertura al mundo exterior en los últimos tres decenios, están utilizando sus amplios recursos financieros ahora - y un poco de orgullo nacional - para atraer a científicos y estudiosos de origen chino.

Occidente, y los Estados Unidos en particular, siguen siendo los lugares más atractivos para que muchos especialistas chinos estudien y hagan investigación. Pero el retorno del Dr. Shi y algunos otros científicos de alto nivel es una señal de que China está triunfando más rápido de lo que muchos expertos esperaban y reduciendo la distancia que le separa de las naciones tecnológicamente avanzadas.

El gasto de China en investigación y desarrollo ha aumentado constantemente durante la década y ahora asciende a 1,5 por ciento de producto interno bruto. Estados Unidos aporta el 2,7 por ciento de su PIB a la investigación y el desarrollo, pero la participación de China es mucho mayor que la mayoría de los otros países en desarrollo.

Los científicos chinos también están bajo mayor presión para competir con los de fuera, y en la última década se cuadruplicó el número de artículos científicos que se publicó por año. En el total de 2007 fue el segundo país después de los Estados Unidos...

(Por Sharon La FRANIERE) Continuar leyendo en el NYT aquí.