IX. FERMI Y LAS PART�CULAS NEUTRAS
NO CABE duda que el m�s grande f�sico nuclear de los treintas (y de muchas otras d�cadas) fue Enrico Fermi. Luego de graduarse en 1922 en Pisa y de hacer trabajo posdoctoral con Born en Alemania, Fermi fue contratado como profesor de la Universidad de Roma en 1926, en la Italia de Benito Mussolini. Ah�, en Roma, y con el auxilio de Corbino, senador, h�bil pol�tico y director del Instituto de F�sica, Fermi estableci� un grupo de investigaci�n que en breves a�os —tal vez incluso meses— se convirti� en uno de los m�s importantes del mundo. Una mezcla rara de genio te�rico, experimentador muy apto e, incluso, de h�bil profesor y hombre de relaciones p�blicas, Fermi encontr� su mina de oro con las part�culas neutras. A principios de la d�cada de los treinta, formul� su teor�a de la desintegraci�n beta bautizando, de paso, con el diminutivo italiano neutrino a la part�cula neutra y ligera postulada antes por Pauli para evitar la violaci�n a la ley de la conservaci�n de la energ�a en el decaimiento beta. La fama del grupo de Fermi provendr�a, sin embargo, de sus descubrimientos con neutrones, en particular los lentos. Las publicaciones del grupo romano se suceden una a la otra, casi por semanas. Fermi asegura el cr�dito para su grupo publicando sus resultados en Ricerca Scientifica, modesta revista italiana sin �rbitros que dilataran la aparici�n de sus art�culos. Todo ello culmin� en 1938, cuando se le otorg� el premio Nobel de f�sica. Los Fermi —el mismo antifascista, y Laura, su mujer jud�a— viajaron directamente de Estocolmo a los Estados Unidos, convirti�ndose as� en exiliados. En una cancha de squash de la Universidad de Chicago, Fermi ech� a andar el primer reactor nuclear, y de ah� a la bomba at�mica, s�lo un paso. Pero �sta es otra historia, pues para la nuestra lo interesante es su teor�a de la desintegraci�n beta y los neutrinos; ah� aparece por primera vez en la f�sica la que ser�a la cuarta interacci�n fundamental: la fuerza d�bil.
Como ya dijimos, la radiaci�n b se conoc�a desde principios de siglo. De hecho, los f�sicos supieron de las radiaciones que emiten los n�cleos antes de saber de la existencia de �stos. En la desintegraci�n b el n�cleo pasa de un estado inicial dado a otro con propiedades espec�ficas, por lo que la energ�a del electr�n que constituye la radiaci�n b deber�a tener un valor muy bien determinado. Sin embargo, tal no es el caso. Los rayos b tienen un espectro continuo de energ�a, por lo que la conservaci�n de �sta se ve en peligro. Para evitar la violaci�n de una ley tan cara a los f�sicos, Pauli sugiri� en 1930 que, al desintegrarse, el nucleo emit�a adem�s del electr�n otra part�cula, neutra y con una masa muy peque�a, si no nula. Para evitar la confusi�n con el neutr�n de Chadwick, Fermi bautiz� a esa peque�a y elusiva part�cula neutra con el nombre de neutrino, el peque�o neutr�n o neutroncito.
Despu�s de asistir a la Conferencia Solvay, que tuvo lugar en Bruselas en 1933, Fermi regres� inquieto a Roma y, s�lo dos meses despu�s, escribi� su art�culo sobre la desintegraci�n b. En �l, inspirado en la teor�a de la radiaci�n electromagn�tica de Dirac, transform� la hip�tesis cualitativa de Pauli en una verdadera teor�a, con la cual pudo calcular muchas cosas: la relaci�n entre la energ�a de desintegraci�n y la vida media; la distribuci�n de energ�as del electr�n —que se creaba al tiempo de emisi�n, igual que los fotones en los estados at�micos excitados—; las llamadas reglas de selecci�n, que fijaban las condiciones sobre los estados nucleares para que la desintegraci�n b pudiera ocurrir...
Para lograr lo anterior, Fermi hubo de suponer que el neutrino era muy ligero,
que ten�a esp�n igual a 
Con la interacci�n d�bil se completa el cuadro de las interacciones o fuerzas fundamentales que act�an en la naturaleza. En la f�sica cl�sica se reconoc�an ya dos de ellas: la gravitacional y la electromagn�tica. Los primeros a�os de la f�sica nuclear forzaron a los investigadores a introducir dos nuevas interacciones: la fuerte, responsable de ligar a neutrones y protones para formar n�cleos, y la d�bil, que causa la desintegraci�n b del n�cleo y hace que un neutr�n libre no sea estable. A diferencia de las dos primeras fuerzas, la d�bil y la fuerte tienen muy corto alcance, cercano al tama�o del n�cleo. Por ello su influencia no es apreciable directamente en el mundo a gran escala, y ni siquiera en el nivel at�mico.
Es interesante comparar la intensidad de las cuatro interacciones fundamentales. Si la fuerza electromagn�tica valiera 1, la nuclear ser�a 100 veces mayor; por su parte, la d�bil valdr�a 10-11 y la gravitacional tendr�a una acci�n 10-36 veces menor que la el�ctrica. Aunque la gravitacional es tan pero tan d�bil, su efecto se deja sentir en nuestro mundo porque la materia es el�ctricamente neutra; las consecuencias de la fuerza gravitacional, por el contrario, se suman. La acci�n gravitatoria es grande al tratar con masas macrosc�picas, pero probablemente despreciable entre part�culas tan ligeras como las llamadas elementales.
NOTAS
1 De hecho, no fue sino hasta mucho tiempo despu�s, en 1956, cuando pudo detectarse el neutrino. Pauli vivi� para ver que su conjetura era cierta, pero Fermi no, pues muri� en diciembre de 1954.
