Boletín UNAM-DGCS-076
Ciudad Universitaria
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PUBLICA LIBRO UNIVERSITARIO UNA DE LAS EDITORIALES
CIENTÍFICAS MÁS IMPORTANTES DEL MUNDO
Springer, la editorial especializada en libros científicos más grande
del mundo, publicó recientemente el libro Symmetries
in Atomic Nuclei. From Isospin to Supersymmetry, del director del Instituto
de Ciencias Nucleares (ICN) de
El texto, enfocado a la física de la estructura nuclear, es resultado de
una invitación que esa casa editorial hiciera al universitario y a sus colegas:
Jan Jolie, director del Instituto de Física Nuclear, en Colonia, Alemania, y
Pieter Van Isacker, del Laboratorio Nacional GANIL, de Francia.
El tema central, las simetrías en los sistemas físicos, en particular en
los núcleos atómicos, resume su papel en la comprensión de las propiedades de
estos constituyentes del átomo. Es trascendente para las ciencias físicas
modernas y el lector especializado encuentra una guía clara y sencilla, a
través de ese campo.
Richard F. Casten, profesor de
Frank expuso que la simetría es la teoría matemática de la armonía, el
balance y la belleza. “Se podría pensar que esos conceptos tienen que ver más
con el arte que con la ciencia, pero a medida que se ha avanzado en el
conocimiento de la física y del universo, se ha encontrado que la estructura
del cosmos está íntimamente ligada con las simetrías y los patrones, muchas
veces escondidos, que existen en la naturaleza”.
Son una propiedad que posee el cosmos, la materia y las ecuaciones
matemáticas que los describen para transformarse, pero sin cambiar sus
propiedades esenciales. Un ejemplo sencillo es la simetría geométrica de una
esfera, que se puede observar sin variación desde cualquier ángulo, explicó.
Otro más, prosiguió, es el de la simetría bilateral, exacta para una
gran variedad de objetos: cuando nos paramos frente al espejo, miramos a
alguien que es casi idéntico a nosotros, aunque no es exactamente igual, pues
izquierda y derecha se intercambian.
Una simetría fundamental del universo es la que está asociada con la
conservación de
De igual modo, abundó Frank, existe la simetría denominada de
traslación. Por ejemplo, la física es la misma en un avión en vuelo, mientras
éste se desplace a velocidad constante. Así, las leyes de la naturaleza no cambian
y no es necesario hacer algo distinto que cuando se está en casa.
El primero en señalar este principio fue Galileo y, posteriormente,
Einstein descubrió
Este principio general, llamado de invariancia, incide en forma amplia y
diversa en
La simetría, subrayó, permite tener una visión unificada de los sucesos
vistos en el universo. Se sabe que la naturaleza está constituida por sistemas
que interactúan mediante las distintas fuerzas: la de la gravedad y la electromagnética,
más otras dos, las nucleares (fuerte y débil), que sólo actúan en ese espacio
infinitesimal que es el núcleo de los átomos, un millón de millones de veces
más pequeño que un chícharo.
El estudio de las invariancias ha contribuido al entendimiento de estos
pequeñísimos componentes de la materia, y a desarrollar nuevas tecnologías. En
la mecánica cuántica, ciencia que investiga el mundo microscópico de átomos y
núcleos, se entienden y clasifican los modelos en gran medida en base a sus
simetrías, dijo Frank.
Se puede contextualizar al universo como constituido de materia y de las
fuerzas que actúan sobre ella. Se pensaba que las correspondientes simetrías sólo
podrían establecerse por separado, entre las componentes de la materia, o entre
las cuatro fuerzas conocidas. La llamada “supersimetría” postula, sin embargo,
una unificación conceptual entre ambas; materia e interacciones serían reflejos
diferentes de un mismo constituyente fundamental.
Esto constituye el interés de los seres humanos por entender al universo
de manera más simple y unificada, bajo la misma teoría, al igual que Newton
hizo comprender que la misma gravedad actúa sobre una manzana, la luna y los
planetas. Es posible que esta supersimetría fundamental de la naturaleza pueda
ser observada en los experimentos que se iniciarán en el gran acelerador del
CERN en Ginebra, Suiza.
Esos conceptos se abordan en Symmetries
in Atomic Nuclei, en el contexto de la física de la estructura nuclear. Se incluye además una descripción de cómo los
autores propusieron, en 1984, la existencia de una forma diferente de la
supersimetría, que unifica las propiedades de conjuntos de núcleos atómicos.
Esta teoría fue verificada experimentalmente en 1999. Mediante el
trabajo de Frank y sus colaboradores, se ha contribuido a comprender una
pequeña pieza del rompecabezas de la naturaleza.
El libro, dirigido a investigadores y estudiantes de posgrado, estará
disponible en bibliotecas de todo el mundo y aspira a ser de utilidad, más allá
que para los expertos en física nuclear, pues utiliza el lenguaje de la
simetría como hilo conductor, y éste se aplica por igual en el núcleo de un
átomo que en la física atómica, molecular o del estado sólido, o para la física
del cosmos en su conjunto, finalizó el director del ICN.
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Foto 01
Alejandro Frank,
director del Instituto de Ciencias Nucleares de
Foto 02.
Por su trabajo y
el de sus colaboradores, Alejandro Frank, director del ICN de