Carlo Rubbia OMRI OMCA (nacido el 31 de marzo de 1934) [1] es un físico de partículas e inventor italiano que compartió el Premio Nobel de Física en 1984 con Simon van der Meer por el trabajo que condujo al descubrimiento de las partículas W y Z en el CERN . [2] [3] [4] [1] [5] [6] [7] [8]
Rubbia nació en 1934 en Gorizia , una ciudad italiana en la frontera con Eslovenia . Su familia se mudó a Venecia y luego a Udine debido a los trastornos de la guerra. Su padre era ingeniero eléctrico y lo alentó a estudiar lo mismo, aunque manifestó su deseo de estudiar física. En el campo local, recolectó y experimentó con equipos de comunicaciones militares abandonados. Después de tomar un examen de ingreso a la Scuola Normale Superiore di Pisa para estudiar física, no logró ingresar entre los diez primeros requeridos (quedó undécimo), por lo que comenzó un curso de ingeniería en Milán en 1953. Poco después, un estudiante de Pisa abandonó, lo que le presentó a Rubbia su oportunidad. Obtuvo un título y un doctorado en un tiempo relativamente corto con una tesis sobre experimentación con rayos cósmicos; su asesor fue Marcello Conversi . En Pisa, conoció a su futura esposa, Marisa, también estudiante de Física. [9] [10] [11] [12] [13]
Tras su licenciatura, se trasladó a Estados Unidos para realizar una investigación postdoctoral , [1] donde pasó alrededor de un año y medio en la Universidad de Columbia [14] realizando experimentos sobre la desintegración y la captura nuclear de muones . Este fue el primero de una larga serie de experimentos que Rubbia ha realizado en el campo de las interacciones débiles y que culminaron en el trabajo ganador del Premio Nobel en el CERN.
Regresó a Europa para realizar unas prácticas en la Universidad de Roma antes de incorporarse en 1960 al recién fundado CERN , donde trabajó en experimentos sobre la estructura de las interacciones débiles. El CERN acababa de poner en funcionamiento un nuevo tipo de acelerador, los anillos de almacenamiento en intersección , que utilizaban haces de protones que giraban en sentido contrario y colisionaban entre sí. Rubbia y sus colaboradores llevaron a cabo allí experimentos, estudiando de nuevo la fuerza débil. Los principales resultados en este campo fueron la observación de la estructura en el proceso de dispersión elástica y la primera observación de los bariones encantados . Estos experimentos fueron cruciales para perfeccionar las técnicas necesarias más tarde para el descubrimiento de partículas más exóticas en un tipo diferente de colisionador de partículas. [9] [11] [13]
En 1976, sugirió adaptar el Super Sincrotrón de Protones (SPS) del CERN para colisionar protones y antiprotones en el mismo anillo: el Colisionador Protón-Antiprotón . Utilizando la tecnología de enfriamiento estocástico de Simon van der Meers , también se construyó el Acumulador de Antiprotones . El colisionador comenzó a funcionar en 1981 y, a principios de 1983, un equipo internacional de más de 100 físicos encabezados por Rubbia y conocido como la Colaboración UA1, detectó los bosones vectoriales intermedios, los bosones W y Z , que se habían convertido en una piedra angular de las teorías modernas de la física de partículas elementales mucho antes de esta observación directa. Transportan la fuerza débil que causa la desintegración radiactiva en el núcleo atómico y controla la combustión del Sol , al igual que los fotones , partículas de luz sin masa, transportan la fuerza electromagnética que causa la mayoría de las reacciones físicas y bioquímicas. La fuerza débil también desempeña un papel fundamental en la nucleosíntesis de los elementos, como se estudia en las teorías de la evolución de las estrellas. Estas partículas tienen una masa casi 100 veces mayor que la del protón. En 1984 Carlo Rubbia y Simon van der Meer fueron galardonados con el Premio Nobel "por sus decisivas contribuciones al gran proyecto que condujo al descubrimiento de las partículas de campo W y Z, comunicadoras de la interacción débil". [ cita requerida ]
Para alcanzar energías lo suficientemente altas como para crear estas partículas, Rubbia, junto con David Cline y Peter McIntyre, propusieron un diseño de acelerador de partículas radicalmente nuevo. Propusieron utilizar un haz de protones y un haz de antiprotones , sus gemelos de antimateria , que rotaran en sentido contrario en el tubo de vacío del acelerador y colisionaran de frente. La idea de crear partículas mediante la colisión de haces de partículas más "ordinarias" no era nueva: los colisionadores electrón-positrón y protón-protón ya estaban en uso. Sin embargo, a finales de los años 70 y principios de los 80, estos no podían acercarse a las energías necesarias en el centro de masas para explorar la región W/Z predicha por la teoría. A esas energías, los protones que colisionaban con antiprotones eran los mejores candidatos, pero ¿cómo obtener haces de antiprotones lo suficientemente intensos (y bien colimados), que normalmente se producen al hacer incidir un haz de protones sobre un objetivo fijo? Mientras tanto, Van den Meer había desarrollado el concepto de "enfriamiento estocástico", en el que las partículas, como los antiprotones, podían mantenerse en una formación circular y su divergencia del haz se reducía progresivamente mediante el envío de señales a imanes de flexión aguas abajo. Dado que la disminución de la divergencia del haz significaba reducir la velocidad transversal o los componentes de energía, se le dio al esquema el sugerente término de "enfriamiento estocástico". El esquema podría entonces usarse para "enfriar" (colimación) los antiprotones, que así podrían ser forzados a formar un haz bien enfocado, adecuado para la aceleración a altas energías, sin perder demasiados antiprotones por colisiones con la estructura. El estocástico expresa el hecho de que las señales que se toman se parecen al ruido aleatorio, que se llamó "ruido Schottky" cuando se encontró por primera vez en los tubos de vacío. Sin la técnica de van der Meer, UA1 nunca habría tenido los antiprotones de alta intensidad suficientes que necesitaba. Sin la comprensión de Rubbia de su utilidad, el enfriamiento estocástico habría sido objeto de unas pocas publicaciones y nada más. Simon van de Meer desarrolló y probó la tecnología en los anillos de almacenamiento de protones que se cruzan en el CERN, pero es más eficaz en haces de intensidad bastante baja, como los antiprotones que se prepararon para su uso en el SPS cuando se configuró como un colisionador. [ cita requerida ]
En 1970, Rubbia fue nombrado profesor de Física de la Universidad de Harvard , donde pasó un semestre al año durante 18 años [1] , mientras continuaba con sus actividades de investigación en el CERN. En 1989, fue nombrado Director General del Laboratorio del CERN [15] . Durante su mandato, en 1993, "el CERN acordó permitir a cualquiera utilizar el protocolo y el código web de forma gratuita... sin ningún tipo de regalías ni ninguna otra restricción". [16]
Rubbia también ha sido uno de los líderes de un esfuerzo de colaboración en las profundidades del Laboratorio del Gran Sasso , diseñado para detectar cualquier signo de desintegración del protón. El experimento busca evidencias que refutarían la creencia convencional de que la materia es estable. La versión más aceptada de las teorías del campo unificado predice que los protones no duran para siempre, sino que se desintegran gradualmente en energía después de una vida media de al menos 10 32 años. El mismo experimento, conocido como ICARUS y basado en una nueva técnica de detección electrónica de eventos ionizantes en argón líquido ultrapuro , tiene como objetivo la detección directa de los neutrinos emitidos por el Sol, un primer telescopio de neutrinos rudimentario para explorar señales de neutrinos de naturaleza cósmica. [ cita requerida ]
Rubbia propuso además el concepto de amplificador de energía , una forma novedosa y segura de producir energía nuclear aprovechando las tecnologías de aceleradores actuales, que se está estudiando activamente en todo el mundo para incinerar los desechos de alta actividad de los reactores nucleares y producir energía a partir de torio natural y uranio empobrecido . En 2013 propuso construir una gran cantidad de plantas de energía de torio a pequeña escala. [17]
Rubbia fue asesor científico principal del CIEMAT (España), miembro del Grupo Asesor de alto nivel sobre calentamiento global creado por el presidente de la UE Barroso en 2007 y del consejo de administración del Instituto IMDEA Energía. En 2009-2010, fue asesor especial de energía del secretario general de la CEPAL, la Comisión Económica de las Naciones Unidas para América Latina, con sede en Santiago (Chile). En junio de 2010, Rubbia fue nombrado director científico del Instituto de Estudios Avanzados de Sostenibilidad en Potsdam (Alemania). Es miembro de la Fundación Italia-Estados Unidos . Durante su mandato como presidente de ENEA (1999-2005) promovió un nuevo método para concentrar la energía solar a altas temperaturas para la producción de energía, conocido como Proyecto Arquímedes , que está siendo desarrollado por la industria para uso comercial. [ cita requerida ]
Marisa y Carlo Rubbia tienen dos hijos. [9]
Rubbia es también abiertamente creyente, como lo demuestra su libro, publicado por Rizzoli, La tentación de creer. [18] Es también miembro de la Academia Pontificia de las Ciencias . [19]
En diciembre de 1984, Rubbia fue nombrado Cavaliere di Gran Croce OMRI . [20]
El 30 de agosto de 2013, Rubbia fue nombrado senador vitalicio del Senado de Italia por el presidente Giorgio Napolitano . [21]
El 8 de enero de 2016, la República Popular China le concedió el Premio de Cooperación Científica y Tecnológica Internacional. [22]
El asteroide 8398 Rubbia lleva su nombre en su honor. Fue elegido miembro extranjero de la Royal Society (ForMemRS) en 1984. [ 23]
En 1984, Rubbia recibió el premio Golden Plate de la Academia Estadounidense de Logros . [24]
