En 1948, la física Rosemary Fowler descubrió la partícula kaón mientras realizaba su tesis doctoral. Nunca llegaría a obtener su título de doctora: abandonó su investigación tras contraer matrimonio con Peter Fowler, un colega de investigación. 75 años más tarde, la Universidad de Bristol, en la que ella investigaba, le ha concedido un doctorado honoris causa por sus descubrimientos que han ayudado a demostrar que el universo no es simétrico.
Rosemary Brown nació en Suffolk (Inglaterra) en 1926. Su padre era ingeniero de la Marina Real Británica y la familia le seguía a cada uno de sus destinos. Por ello, Rosemary creció en Malta, Portsmouth y Bath. En esta última ciudad inglesa estudió en una escuela en la que destacó en ciencias y matemáticas. Fue la única alumna de su año en ingresar en la universidad; en 1947 se graduó en con honores física en la Universidad de Bristol.
Inmediatamente se convirtió en doctoranda en el equipo del físico Cecil Powell (1903-1969), quien recibió el Premio Nobel de Física en 1950 «por su desarrollo sobre el método fotográfico para estudiar los procesos nucleares y por sus descubrimientos sobre los mesones realizados mediante este método». Powell era pionero en el uso de placas recubiertas de emulsión nuclear para investigar los rayos cósmicos que ingresan en la atmósfera de la Tierra; junto a su grupo había logrado el éxito con estas técnicas y ya habían descubierto la partícula pion.
Junto con su compañero de doctorado y futuro marido, Peter Fowler (1923-1996), Brown estudiaba las huellas dejadas en pilas de placas fotográficas expuestas a rayos cósmicos en el Observatorio Sphinx en Suiza. Era de las pocas mujeres con formación en física en el grupo, aunque la mayoría de las asistentes eran mujeres. Cierto día, una de ellas, Minnie van der Merwe, pasó a Rosemary una placa con una configuración extraña de huellas; Brown la reconoció inmediatamente como candidata a la desintegración de un nuevo mesón. Esa partícula, después llamada kaón, se rompía de manera asimétrica, al contrario de las partículas conocidas hasta el momento que lo hacían de manera simétrica.
Supe de inmediato que era algo nuevo y que sería muy importante. Estábamos viendo cosas que no se habían visto antes: eso era la investigación en física de partículas. Fue muy emocionante.
Tras este hallazgo, el equipo realizó un intenso período de trabajo en el que se llevaron a cabo numerosas mediciones y cálculos para comunicar rápidamente un descubrimiento que sabían que era muy relevante. Publicaron un primer artículo que apareció a principios de 1949 en la revista Nature; en él se incluía una fotografía de lo que se conoció como la placa de la «huella k».
El kaón (k) entra por la izquierda y se desintegra en un mesón pi+ (a) y dos mesones pi- (b y c).
El mesón interactúa después con un núcleo en la emulsión en B. Wikimedia Commons.
Le siguieron otros dos artículos, ese mismo año, en los que Rosemary Brown figuraba como la primera autora. Aunque se enumeraban los autores en orden alfabético, también se reconocía que ella había realizado el descubrimiento.
Rosemary Brown y Peter Fowler se casaron en julio de ese mismo año. Ella no llegó a completar su doctorado, aunque continuó ayudando a su marido mientras se ocupaba de la casa y de sus tres hijas. Era una época de escasez, sin electrodomésticos adecuados ni guardería para sus hijas, y decidió que lo mejor sería abandonar su carrera científica.
Un reconocimiento tardío
El descubrimiento de Rosemary Fowler contribuyó a la introducción en la física de partículas de la propiedad de extrañeza (propiedad de las partículas expresada como un número cuántico que describe su descomposición en las reacciones fuerte y electromagnética que ocurren en períodos cortos de tiempo) y a la comprensión de que la paridad no se conserva en las interacciones débiles.
En 1956, dos físicos teóricos, Tsung-Dao Lee (1926-2024) y Chen-Ning Yang (1922) publicaron un breve artículo en la revista Physical Review en el que cuestionaban la simetría especular en la interacción débil del núcleo atómico y sugerían una lista de experimentos que podían aclarar este punto. La física experimental Chien-Shiung Wu realizó el experimento que demostró que el principio de la paridad no se cumple en la naturaleza. Lee y Yang recibieron el premio Nobel de Física en 1957, «por su penetrante investigación de las llamadas leyes de paridad, la cual ha llevado a importantes descubrimientos sobre las partículas elementales».
Wu quedó injustamente fuera de este reconocimiento. De la misma manera, el descubrimiento de Rosemary fue rápidamente olvidado, atribuyendo el mérito a quienes continuaron investigando en el tema, Cecil Powell y Peter Fowler, a pesar de que ellos la citaban como colaboradora esencial. El efecto Matilda la invisibilizó, de la misma manera que afectó a Chien-Shiung Wu y a tantas otras científicas.
El 22 de julio de 2024, a sus 98 años, Rosemary Fowler recibió un el título de doctora honoris causa en ciencias por la Universidad de Bristol. Paul Nurse, rector de este centro, resaltó:
El trabajo de Rosemary en el descubrimiento de partículas en la década de 1940, como física en Bristol, allanó el camino para descubrimientos críticos que continúan dando forma al trabajo de los físicos actuales y a nuestra comprensión del universo.
Referencias
- Suzie Sheehy, How a forgotten physicist’s discovery broke the symmetry of the Universe, Nature 625 (2024) 448-449
- Female physics pioneer, 98, honoured 75 years after discovery, University of Bristol, 22 julio 2024
- Nina Massey, Physicist, 98, honoured 75 years after discovery, BBC, 23 julio 2024
- Rosemary Fowler, Wikipedia
- R. Brown, U. Camerini, P. H. Fowler, H. Muirhead, C. F. Powell & D. M. Ritson, Observations with Electron-Sensitive Plates Exposed to Cosmic Radiation, Nature 163 (1949) 47-51
- R. Brown, U. Camerini, P. H. Fowler, H. Muirhead, C. F. Powell & D. M. Ritson, Observations with Electron-Sensitive Plates Exposed to Cosmic Radiation. Part 2. Further Evidence for the Existence of Unstable Charged Particles, of Mass ∼ 1,000 me, and Observations on their Mode of Decay, Nature 163 (1949) 82-87
- R. Brown, U. Camerini, P. H. Fowler, H. Heitler, D.T. King & C. F. Powell, LXXIX. Nuclear transmutations produced by cosmic-ray particles of great energy .-Part I. Observations with photographic plates exposed at an altitude of 11,000 feet». The London, Edinburgh, and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science 40 (307) (1949) 862–881
Sobre la autora
Marta Macho Stadler es doctora en matemáticas, profesora del Departamento de Matemáticas de la UPV/EHU y colaboradora en ::ZTFNews y la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU.