Bhabha y el muón

Las partículas de alta energía en las lluvias de rayos cósmicos viajan a velocidades cercanas a la de la luz (es decir, velocidades relativistas). Así, Bhabha fue el primero en predecir que las partículas de rayos cósmicos que viajaban a una velocidad tan alta presentarían una dilatación del tiempo según la teoría de la relatividad de Einstein

Michael F. L’Annunziata, ‘Radioactivity: History, Science, Vital Uses and Ominous Peril’, Elsevier Science, Amsterdam-Oxford UK-Cambridge USA (2022), p. 331

Uno de los muy peculiares efectos relativistas, algunos de ellos manifiestos cuando se alcanzan rapideces cercanas a la de la luz en el vacío, es el de la dilatación del tiempo, complejo de entender toda vez que nuestra experiencia cotidiana trascurre muy lejos de tal situación, pero en el mundo de las partículas subatómicas la misma no es extraña, posibilitando así verificar tal predicción de la teoría de la relatividad.

Correspondió al físico Homi Jehangir Bhabha, nacido el 30 de octubre de 1909 en Bombay, India Británica, no sólo proponer el posible experimento para comprobarlo, también descolló en el ámbito de la ciencias nucleares, no sólo como científico, pues además propició el establecimiento de organismos e instituciones al grado de considerársele “padre del programa nuclear indio”, prematuramente fallecido a los 56 años de edad en un accidente de aviación justo cuando se dirigía a Viena para asistir una reunión del Comité Asesor Científico del Organismo Internacional de Energía Atómica.

Bhabha hizo sus estudios universitarios iniciales de Ingeniería Mecánica en la Universidad de Cambridge, Inglaterra por influencia y planes de su familia para al término de sus estudios incorporarse a las acerías de las Industrias Tata a su regreso a la India. En su estancia en Cambridge escribe a su padre manifestándole su interés por la Física, ciencia en la cual hace sus estudios doctorales en el muy célebre Cavendish Laboratory bajo la supervisión de sir Ralph H. Fowler. Se doctora en 1935 con una disertación sobre Física Teórica titulado “On cosmic radiation and the creation and annihilation of positrons and electrons”.

En 1937 escribe un artículo en colaboración con Walter Heitler en el cual describen cómo los rayos cósmicos primarios del espacio exterior interactúan con la atmósfera superior para producir partículas la cuales podrían ser observadas a nivel del suelo. Un año antes Carl Anderson y Seth Neddermeyer habían descubierto los muones, partículas de carga eléctrica negativa y una masa 207 veces mayor a la del electrón, cuando se caracterizaron se encontró su período de desintegración es sólo de 2.2 microsegundos, entonces al producirse en la atmósfera superior por la interacción de los rayos cósmicos no deberían registrarse un gran número de ellas al nivel del mar.

Un experimento replicado por David Frisch y James Smith (reproducido en el capítulo 43 de la serie El Universo Mecánico) demostró que los mesones sufrían la dilatación del tiempo relativista.

@durrutydealba

JB