Martin Lewis Perl no encontró sólo una partícula. Encontró un agujero en nuestra comprensión del universo.
Cuando Perl descubrió la tau a mediados de la década de 1970, el modelo estándar de física de partículas estaba tratando de encontrar su lugar. Tenía trazadas dos generaciones de partículas fundamentales. Faltaba el tercero. Era una laguna evidente en la teoría. El trabajo de Perl lo llenó.
Obtuvo el Premio Nobel de Física de 1995 por este avance específico. No fue dado por una contribución vaga. Fue para encontrar el tau, un leptón masivo con carga negativa. La partícula en sí es pesada en comparación con sus primas, el electrón y el muón. Se desintegra más rápido de lo que puedes parpadear. Menos de una billonésima de segundo.
Perl compartió el premio con Frederick Reines. Reines había encontrado el neutrino en los años cincuenta. Dos grandes saltos. Dos premios Nobel. La conexión entre su trabajo está profundamente arraigada en la historia de la investigación subatómica.
De la ingeniería química a la física nuclear
El camino de Perls hacia el Premio Nobel no fue recto. Ni siquiera estuvo cerca.
Nacido en Brooklyn en 1927, se graduó en el Instituto Politécnico de Brooklyn en 1948. Esa escuela es ahora la Escuela Politécnica de Ingeniería de la Universidad de Nueva York. Su título fue en ingeniería química. Pasó dos años trabajando como ingeniero químico. Luego cambió de rumbo.
Fue a la Universidad de Columbia. Estudió física nuclear. Obtuvo su doctorado. allí en 1955.
Enseñó en la Universidad de Michigan de 1955 a 1963. Luego se trasladó a la Universidad de Stanford. Permaneció allí durante décadas. Se convirtió en profesor emérito en 2004. No abandonó el campo. Simplemente cambió su título.
La búsqueda en SLAC
El verdadero trabajo comenzó en el Stanford Linear Accelerator Center (SLAC).
En 1966, Perl formó parte de un equipo que intentaba encontrar nuevos leptones cargados. Chocaron electrones. No encontraron lo que buscaban. El intento fracasó.
Pero la maquinaria cambió. A principios de los años 1970 entró en funcionamiento un nuevo acelerador. Alcanzó altos niveles de energía que antes eran imposibles de acceder. Esto no fue solo una mejora. Era la llave de una puerta cerrada.
Perl utilizó esta máquina para registrar colisiones frontales entre electrones y positrones. Los positrones son las antipartículas de los electrones. Son imágenes especulares con cargas opuestas.
Los experimentos se realizaron entre 1974 y 1977. Los datos arrojaron abundantes resultados. No es pesado como el denso. Pesado como masivo.
La partícula Tau explicada
¿Qué vieron?
Leptones pesados. Más tarde se denominaron partículas tau.
Estos no son estables. No se quedan sentados. Se descomponen casi instantáneamente. Los productos de desintegración son neutrinos y un electrón o un muón.
Perl también encontró el antitau. Se desintegra en neutrinos y en un positrón o un antimuón.
¿Por qué esto importa?
Porque demostró la existencia de una tercera generación de partículas fundamentales. Antes de esto, los físicos pensaban que dos generaciones eran suficientes. Los datos no se ajustaban a la teoría. El modelo estándar estaba incompleto.
La tau obligó al modelo a expandirse. Se volvió esencial. Sin la tercera generación, las matemáticas de la física de partículas fracasan
