Chien-Shiung Wu: biografía y la ruptura de la simetría de paridad

De Liuhe a la física experimental estadounidense

Wu nació en una localidad cercana a Shanghái en una familia que, de manera poco habitual para la época en China, defendía activamente la educación de las mujeres: su padre había fundado una de las primeras escuelas para niñas de la región. Estudió física en la Universidad Nacional Central de Nankín y, tras graduarse, decidió viajar a Estados Unidos en 1936 para realizar estudios de posgrado, con la intención inicial de regresar pronto a China, un plan que la posterior invasión japonesa y la guerra mundial le impidieron cumplir.

Se doctoró en 1940 en la Universidad de California en Berkeley bajo la dirección de Ernest Lawrence, inventor del ciclotrón, especializándose en el estudio experimental de la fisión nuclear en un momento en que el fenómeno apenas comenzaba a comprenderse. Su destreza excepcional para el diseño de experimentos de precisión le valió pronto reconocimiento, en un ambiente académico donde las físicas experimentales de origen asiático enfrentaban obstáculos adicionales tanto por su género como por su nacionalidad.

Referencias: [1] · [2]

El Proyecto Manhattan y Columbia

Durante la Segunda Guerra Mundial, Wu fue reclutada por la Universidad de Columbia para colaborar en el Proyecto Manhattan, donde trabajó en el desarrollo de detectores de radiación. Su trabajo, aunque menos conocido que el de físicos más célebres del proyecto, fue reconocido internamente como determinante para superar obstáculos técnicos que otros equipos no habían logrado resolver.

Terminada la guerra, permaneció en la Universidad de Columbia, donde desarrolló el resto de su carrera y se ganó fama de ser una experimentalista extraordinariamente meticulosa, capaz de diseñar aparatos de una precisión excepcional para poner a prueba predicciones teóricas difíciles de verificar. Esa reputación fue la razón por la que, en 1956, dos jóvenes físicos teóricos, Tsung-Dao Lee y Chen Ning Yang, acudieron a ella para plantearle un experimento que ningún otro laboratorio se atrevía a intentar.

Referencias: [2] · [3]

El experimento que derribó la paridad

Lee y Yang habían planteado teóricamente que la llamada conservación de la paridad, un principio según el cual las leyes de la física deberían ser idénticas para un sistema y su imagen especular, podía no cumplirse en las interacciones nucleares débiles, aunque se daba por válida en las demás fuerzas fundamentales. Wu diseñó un experimento extremadamente delicado con núcleos de cobalto-60 enfriados a temperaturas cercanas al cero absoluto y alineados mediante un fuerte campo magnético, condiciones necesarias para poder observar con claridad la dirección en que emitían electrones durante su desintegración radiactiva.

A comienzos de 1957, tras meses de trabajo extenuante realizado en parte en un laboratorio criogénico del gobierno estadounidense, Wu confirmó que los electrones se emitían preferentemente en una dirección respecto al espín de los núcleos, en lugar de distribuirse simétricamente como exigiría la conservación de la paridad. El resultado demostró de manera contundente que esa ley, considerada hasta entonces universal, no se cumplía en las interacciones débiles, un hallazgo que sacudió los fundamentos de la física de partículas de la época.

Referencias: [3] · [4]

El Nobel que reconoció la teoría, no el experimento

Ese mismo año, 1957, el Comité Nobel otorgó el Premio Nobel de Física a Lee y Yang por su predicción teórica, en un caso excepcional de reconocimiento casi inmediato tras la publicación de un descubrimiento. Sin embargo, Wu, cuyo experimento había sido la prueba decisiva sin la cual la hipótesis habría permanecido especulativa, no fue incluida en el galardón, una omisión que muchos físicos posteriores han calificado como uno de los mayores errores en la historia del comité, ya que las reglas del propio Alfred Nobel no impedían premiar también el trabajo experimental.

Lee y Yang reconocieron públicamente, tanto en su discurso de aceptación como en años posteriores, la importancia esencial del experimento de Wu, y varios científicos, entre ellos el propio Jack Steinberger, calificaron la exclusión como un grave error del comité. Wu continuó su carrera experimental durante las décadas siguientes, investigando temas como la estructura del ADN mediante técnicas físicas y la enfermedad de células falciformes, y recibió numerosos reconocimientos alternativos, entre ellos ser la primera mujer en presidir la Sociedad Estadounidense de Física.

Referencias: [4] · [5]

Legado y reconocimiento tardío

En 1978, Wu se convirtió en la primera persona en recibir el Premio Wolf de Física, considerado por muchos como el reconocimiento más prestigioso para físicos que, como ella, nunca obtuvieron el Nobel. Se retiró de Columbia en 1981 tras más de tres décadas de docencia e investigación, y continuó siendo una voz activa en favor de la participación de las mujeres en las ciencias exactas, un tema sobre el que habló públicamente en numerosas ocasiones a partir de su propia experiencia como física en un campo dominado por hombres.

Murió en Nueva York en 1997, y en su honor sus cenizas fueron enterradas en el patio de la escuela que su padre había fundado para niñas en Liuhe. En 2021, el Servicio Postal de Estados Unidos emitió una estampilla conmemorativa con su imagen, y en años recientes distintas instituciones científicas han impulsado iniciativas para revisar y reconocer públicamente su papel en uno de los experimentos más influyentes de la física del siglo XX, apodada por algunos como la "primera dama de la física".

Referencias: [5]

Cronología

1. 1912

   Nace en Liuhe, cerca de Shanghái, China.

2. 1936

   Viaja a Estados Unidos para realizar estudios de posgrado.

3. 1944

   Se incorpora al Proyecto Manhattan en la Universidad de Columbia.

4. 1957

   Su experimento demuestra la violación de la conservación de la paridad.

5. 1978

   Recibe el primer Premio Wolf de Física de la historia.