Val Logsdon Fitch

Val Logsdon Fitch (10 de marzo de 1923 - 5 de febrero de 2015) fue un físico nuclear estadounidense que, junto con su colega James Cronin , recibió el Premio Nobel de Física de 1980 por un experimento realizado en 1964 con el sincrotrón de gradiente alterno del Laboratorio Nacional de Brookhaven, que demostró que ciertas reacciones subatómicas no se ajustan a los principios fundamentales de simetría. En concreto, demostraron, mediante el estudio de la desintegración de los mesones K , que una reacción inversa no reproduce la trayectoria de la reacción original, lo que demostró que las reacciones de las partículas subatómicas no son indiferentes al tiempo. Así se descubrió el fenómeno de la violación de CP . Esto destruyó la creencia de los físicos de que las leyes naturales se rigen por la simetría.

Nacido en un rancho ganadero cerca de Merriman, Nebraska , Fitch fue reclutado por el Ejército de los Estados Unidos durante la Segunda Guerra Mundial y trabajó en el Proyecto Manhattan en el Laboratorio de Los Álamos, en Nuevo México . Posteriormente se graduó de la Universidad McGill y obtuvo su doctorado en física en 1954 en la Universidad de Columbia . Fue miembro del profesorado de la Universidad de Princeton desde 1954 hasta su jubilación en 2005.

Val Logsdon Fitch nació en un rancho ganadero cerca de Merriman, Nebraska , el 10 de marzo de 1923, el menor de tres hijos de Fred Fitch, ganadero, y su esposa Frances, de soltera Logsdon, maestra de escuela. ^{[ 1 ]} Tenía un hermano y una hermana mayores. ^{[ 2 ]} La granja familiar tenía aproximadamente 4 millas cuadradas (10 ^km² ) de tamaño. ^{[ 1 ]} El rancho era pequeño; su padre se especializaba en la cría de ganado reproductor. ^{[ 3 ]} Poco después de su nacimiento, su padre resultó gravemente herido en un accidente de equitación y ya no pudo trabajar en su rancho, por lo que la familia se mudó al pueblo cercano de Gordon, Nebraska , donde su padre entró en el negocio de los seguros. ^{[ 1 ]} Allí asistió a la escuela, ^{[ 1 ]} graduándose de la Escuela Secundaria Gordon en 1940 como el mejor alumno de su promoción . ^{[ 4 ] [ 5 ]} 

Fitch asistió al Chadron State College durante tres años y luego se transfirió a la Universidad Northwestern . Esto ocurrió durante la Segunda Guerra Mundial; sus estudios se vieron interrumpidos al ser reclutado por el Ejército de los Estados Unidos en 1943. Tras completar el entrenamiento básico, fue enviado al Instituto Tecnológico Carnegie para recibir formación en el marco del Programa de Entrenamiento Especializado del Ejército (ASTP) . ^{[ 2 ]} Bajo este programa, unos 200.000 soldados asistieron a universidades para realizar cursos intensivos. Fitch estuvo en el programa menos de un año antes de que las necesidades de personal de la guerra se volvieran demasiado grandes y el Ejército lo cancelara. La mayoría de los soldados del ASTP fueron destinados a unidades de combate, pero Fitch fue uno de los aproximadamente cien soldados del ASTP que se unieron al Destacamento Especial de Ingenieros (SED), que proporcionó técnicos muy necesarios para el Proyecto Manhattan . ^{[ 2 ] [ 6 ] [ 7 ]}

El Ejército envió a Fitch al Laboratorio de Los Alamos del Proyecto Manhattan en Nuevo México. A mediados de 1944, aproximadamente un tercio de los técnicos de Los Alamos provenían del SED. Allí conoció a muchas de las figuras más destacadas de la física, como Niels Bohr , James Chadwick , Enrico Fermi , Isidor Isaac Rabi , Bruno Rossi , Emilio Segrè , Edward Teller y Richard C. Tolman , llegando incluso a asistir a cursos de física impartidos por ellos. Trabajó en el grupo dirigido por Ernest Titterton , miembro de la Misión Británica , y se familiarizó profundamente con las técnicas de la física experimental . Participó en las pruebas de lanzamiento de simulacros de bombas atómicas que se llevaron a cabo en el aeródromo militar de Wendover y en la base aérea auxiliar naval de Salton Sea , y trabajó en el sitio Trinity, donde presenció la prueba nuclear Trinity el 16 de julio de 1945. Fue dado de baja del ejército en 1946. Continuó trabajando en Los Alamos como civil durante un año más para ganar dinero. Regresó brevemente a Los Alamos en el verano de 1948. ^{[ 1 ] [ 2 ] [ 7 ]}

Sus experiencias bélicas llevaron a Fitch a decidirse por la física. Robert Bacher , jefe de la división de física en Los Alamos, le ofreció una beca de asistente de posgrado en la Universidad de Cornell , pero primero necesitaba completar su licenciatura. En lugar de regresar a Northwestern o Carnegie Mellon, optó por ingresar a la Universidad McGill , que Titterton le había recomendado. Fitch se graduó de McGill con una licenciatura en ingeniería eléctrica en 1948. Siguiendo el consejo de Jerry Kellogg, quien había sido alumno de Rabi en la Universidad de Columbia y era jefe de división en Los Alamos, Fitch decidió cursar sus estudios de doctorado en Columbia. Kellogg le escribió una carta de presentación para Rabi. James Rainwater se convirtió en su supervisor académico. Rainwater le dio un artículo de John Wheeler sobre átomos mu-mésicos , átomos en los que un electrón es reemplazado por un muón . Estos nunca se habían observado; eran completamente teóricos y no había evidencia de su existencia, pero constituían un buen tema de tesis. ^{[ 1 ] [ 2 ]}

Fitch diseñó y construyó un experimento para medir los rayos gamma emitidos por átomos muónicos. Resultó ser un buen momento para buscarlos. Columbia había encargado recientemente un ciclotrón en los Laboratorios Nevis que podía producir muones; Robert Hofstadter había desarrollado el detector de rayos gamma de yoduro de sodio activado con talio; y los avances en electrónica durante la guerra propiciaron avances en componentes como los nuevos fototubos necesarios para integrar todo el sistema. Inicialmente no se encontró nada, pero Rainwater sugirió ampliar la búsqueda más allá del rango de energía predicho por Wheeler basándose en el tamaño del radio del núcleo atómico, entonces aceptado , de alrededor de 1,4 × 10⁻¹⁵ ^m . Al hacerlo, encontraron lo que buscaban, descubriendo en el proceso que el núcleo tenía un radio más cercano a 1,2 × ^10⁻¹⁵ m. ^{[ 1 ] [ 2 ]} Completó su doctorado en 1954, escribiendo su tesis sobre "Estudios de rayos X de átomos mu-mesónicos". ^{[ 8 ]} La tesis fue publicada en Physical Review en noviembre de 1953. ^{[ 9 ]}

En 1949, Fitch se casó con Elise Cunningham, una secretaria que trabajaba en el laboratorio de Columbia. Tuvieron dos hijos. Elise falleció en 1972, y en 1976 se casó con Daisy Harper Sharp, adquiriendo así dos hijastras y un hijastro. ^{[ 4 ] [ 10 ]} Tras obtener su doctorado, el interés de Fitch se centró en las partículas extrañas y los mesones K. En 1954, se unió al profesorado de física de la Universidad de Princeton , donde pasó el resto de su carrera. Fue profesor de física de la promoción de 1909 de 1969 a 1976, profesor de física Cyrus Fogg Brackett de 1976 a 1982 y profesor distinguido de física James S. McDonnell de 1982 a 1993, año en que se jubiló y asumió el cargo de profesor visitante con rango de profesor durante tres años antes de obtener el estatus de emérito. ^{[ 11 ] [ 12 ]} Fue jefe del departamento de física de 1976 a 1981. ^{[ 5 ]}

Fitch llevó a cabo gran parte de su investigación en el Laboratorio Nacional de Brookhaven , donde conoció a James Cronin . Los dos jugaban al bridge por las noches mientras esperaban a que el Cosmotron estuviera disponible. Cronin había construido un nuevo tipo de detector, un espectrómetro de cámara de chispas , y Fitch se dio cuenta de que sería perfecto para experimentos con mesones K (ahora conocidos como kaones), que el físico de la Universidad de Yale, Robert Adair, había sugerido que tenían propiedades interesantes que valía la pena investigar. Podían desintegrarse en materia o antimateria . Junto con dos colegas, James Christenson y René Turlay , montaron su experimento en el Sincrotrón de Gradiente Alterno en Brookhaven. Descubrieron un resultado inesperado. La desintegración de los mesones K neutros no respetaba la simetría CP . Los mesones K que se desintegraban en positrones lo hacían más rápido que los que se desintegraban en electrones . ^{[ 10 ] [ 13 ] [ 14 ]} La importancia de este resultado no se apreció de inmediato; Pero a medida que se acumulaban las pruebas del Big Bang , Andrei Sakharov se dio cuenta en 1967 de que explicaba por qué el universo está compuesto principalmente de materia y no de antimateria. ^{[ 10 ]} En pocas palabras, habían encontrado «la respuesta a la pregunta del físico: "¿Por qué existimos?"» ^{[ 15 ]} Por este descubrimiento, Fitch y Cronin recibieron el Premio Nobel de Física de 1980. ^{[ 1 ]}

Además del Premio Nobel, Fitch recibió el Premio Ernest Orlando Lawrence en 1968, la Medalla John Price Wetherill en 1976 y la Medalla Nacional de Ciencia en 1993. ^{[ 4 ]} Fue miembro de la Junta de Patrocinadores del Boletín de los Científicos Atómicos y del grupo asesor de defensa JASON . ^{[ 16 ]} Fue elegido miembro de la Sociedad Estadounidense de Física en 1964 ^{[ 17 ]} y miembro de la Academia Nacional de Ciencias y de la Academia Estadounidense de Artes y Ciencias en 1966. ^{[ 18 ] [ 19 ]} En 1981, Fitch se convirtió en miembro fundador del Consejo Cultural Mundial ^{[ 20 ]} y recibió el Premio Plato de Oro de la Academia Estadounidense del Logro . ^{[ 21 ]} Fue presidente de la Sociedad Estadounidense de Física de 1988 a 1989, y formó parte de varios comités gubernamentales de ciencia y política científica, incluido el Comité Asesor Científico del Presidente de 1970 a 1973. ^{[ 5 ]}

Fitch es uno de los 20 estadounidenses galardonados con el Premio Nobel de Física que firmaron una carta dirigida al presidente George W. Bush en mayo de 2008, instándolo a "revertir el daño causado a la investigación científica básica en el proyecto de ley de asignaciones generales del año fiscal 2008" solicitando fondos de emergencia adicionales para la Oficina de Ciencia del Departamento de Energía , la Fundación Nacional de Ciencias y el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología . ^{[ 22 ]}

Murió en su casa en Princeton, Nueva Jersey , a la edad de 91 años el 5 de febrero de 2015. ^{[ 5 ] [ 10 ]}

• Fitch, V. "Algunas notas sobre amplificadores de retroalimentación de banda ancha" , Laboratorio Nacional de Los Alamos , Departamento de Energía de los Estados Unidos (a través de la agencia predecesora, la Comisión de Energía Atómica ), (16 de marzo de 1949).
• Fitch, V. "Una escala de cuatro de alta resolución" , Universidad de Columbia , Departamento de Energía de los Estados Unidos (a través de la agencia predecesora, la Comisión de Energía Atómica ), (25 de agosto de 1949).

• Transcripción de la entrevista de historia oral con Val Fitch, realizada el 18 de diciembre de 1986 en el Instituto Americano de Física, Biblioteca y Archivos Niels Bohr.
• "Entrevista con Val Fitch" . Fundación Nobel. 17 de marzo de 2009. Consultado el 15 de mayo de 2015 .Entrevista en vídeo.
• Val Logsdon Fitch en Nobelprize.org, incluyendo la Conferencia Nobel, 8 de diciembre de 1980: El descubrimiento de la asimetría de paridad de conjugación de carga.
• "Entrevista a Val Fitch" . Voces del Proyecto Manhattan. Fundación del Patrimonio Atómico. 26 de marzo de 2008. Consultado el 15 de mayo de 2015 .Entrevista en vídeo.