Carlo rubbia

Carlo Rubbia OMRI OMCA (nacido el 31 de marzo de 1934) 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.

Vida temprana y educación

Rubbia nació en 1934 en Gorizia, un pueblo italiano en la frontera con Eslovenia. Su familia se mudó a Venecia y luego a Udine debido a la interrupción de la guerra. Su padre era ingeniero eléctrico y lo animó a estudiar lo mismo, aunque manifestó su deseo de estudiar física. En el campo local, recopiló y experimentó con equipos de comunicaciones militares abandonados. Después de realizar un examen de ingreso a la Scuola Normale Superiore di Pisa para estudiar física, no logró ubicarse entre los diez primeros requeridos (siendo el undécimo), por lo que comenzó un curso de ingeniería en Milán en 1953. Poco después, un estudiante de Pisa abandonó los estudios y presentó Rubia con su oportunidad. Obtuvo una licenciatura y un doctorado en un tiempo relativamente corto con una tesis sobre la experimentación con rayos cósmicos; su asesor fue Marcello Conversi. En Pisa conoció a su futura esposa, Marisa, también estudiante de Física.

Carrera e investigación

Universidad de Colombia

Después de obtener su título, se fue a los Estados Unidos para realizar una investigación posdoctoral, donde pasó aproximadamente un año y medio en la Universidad de Columbia realizando experimentos sobre la descomposición 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 culminó con el trabajo ganador del Premio Nobel en el CERN.

CERN

Regresó a Europa para trabajar en la Universidad de Roma antes de unirse al recién fundado CERN en 1960, donde trabajó en experimentos sobre la estructura de interacciones débiles. El CERN acababa de encargar un nuevo tipo de acelerador, los anillos de almacenamiento que se cruzan, que utilizan haces de protones que giran en sentido contrario chocando entre sí. Rubbia y sus colaboradores realizaron experimentos allí, estudiando nuevamente 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.

En 1976, sugirió adaptar el Super Proton Synchrotron (SPS) del CERN para colisionar protones y antiprotones en el mismo anillo: el Proton-Antiproton Collider. 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 encabezado por Rubbia y conocido como la Colaboración UA1, detectó los bosones vectoriales intermedios, los bosones W y Z, que se habían convertido en la piedra angular de las teorías modernas. de la física de partículas elementales mucho antes de esta observación directa. Llevan 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, llevan la fuerza electromagnética que provoca la mayoría de las reacciones físicas y bioquímicas. La fuerza débil también juega 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 el protón. En 1984, Carlo Rubbia y Simon van der Meer fueron galardonados con el Premio Nobel "por sus contribuciones decisivas al gran proyecto, que condujo al descubrimiento de las partículas de campo W y Z, comunicadores de interacción débil".

Para lograr 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, contragirando en el tubo de vacío del acelerador y chocando de frente. La idea de crear partículas haciendo chocar haces de partículas más "ordinarias" partículas no era nuevo: los colisionadores electrón-positrón y protón-protón ya estaban en uso. Sin embargo, a fines de la década de 1970 y principios de la de 1980, no pudieron acercarse a las energías necesarias en el centro de masa 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 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, podrían mantenerse en una matriz circular y la divergencia de su haz se reduciría progresivamente mediante el envío de señales a los imanes de flexión aguas abajo.. Dado que la disminución de la divergencia del haz significaba reducir la velocidad transversal o los componentes de energía, el sugerente término "enfriamiento estocástico" se le dio al esquema. El esquema podría usarse para "enfriar" (para colimar) los antiprotones, que podrían así forzarse en un haz bien enfocado, adecuado para la aceleración a altas energías, sin perder demasiados antiprotones por las colisiones con la estructura. El estocástico expresa el hecho de que las señales a tomar se parecen al ruido aleatorio, que se denominó "ruido de Schottky" cuando se encuentran por primera vez en tubos de vacío. Sin la técnica de van der Meer, UA1 nunca habría tenido los suficientes antiprotones de alta intensidad que necesitaba. Sin la comprensión de Rubbia de su utilidad, el enfriamiento estocástico habría sido tema de algunas publicaciones y nada más. Simon van de Meer desarrolló y probó la tecnología en los anillos de almacenamiento de intersección de protones en el CERN, pero es más eficaz en haces de baja intensidad, como los antiprotones que se prepararon para su uso en el SPS cuando se configuran como un colisionador.

Universidad de Harvard

En 1970, Rubbia fue nombrado Profesor Higgins de Física en la Universidad de Harvard, donde pasó un semestre al año durante 18 años, mientras continuaba con sus actividades de investigación en el CERN. En 1989 fue nombrado Director General del Laboratorio del CERN. Durante su mandato, en 1993, "CERN acordó permitir que cualquier persona use el código y el protocolo web de forma gratuita... sin regalías u otras restricciones".

Laboratorio Gran Sasso

Rubbia también ha sido uno de los líderes en un esfuerzo de colaboración en las profundidades del Laboratorio Gran Sasso, diseñado para detectar cualquier señal de descomposición del protón. El experimento busca evidencia que refutaría la creencia convencional de que la materia es estable. La versión más ampliamente aceptada de las teorías del campo unificado predice que los protones no duran para siempre, sino que se descomponen gradualmente en energía después de una vida media de al menos 10³² 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.

Rubbia propuso además el concepto de un amplificador de energía, una forma novedosa y segura de producir energía nuclear aprovechando las tecnologías actuales de aceleradores, que se está estudiando activamente en todo el mundo para incinerar 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 centrales eléctricas de torio a pequeña escala.

Otras afiliaciones organizacionales

Rubbia fue Consejera Científica principal de CIEMAT (España), miembro del Grupo Asesor de alto nivel sobre calentamiento global creado por el presidente de la UE Barroso en 2007 y del patronato del Instituto IMDEA Energía. En 2009–2010, fue Asesor Especial en Energía del Secretario General de la CEPAL, la Comisión Económica para América Latina de las Naciones Unidas, con sede en Santiago (Chile). En junio de 2010, Rubbia ha sido nombrada directora científica del Instituto de Estudios Avanzados en Sostenibilidad de Potsdam (Alemania). Es miembro de la Fundación Italia-Estados Unidos. Durante su mandato como presidente de ENEA (1999-2005) ha impulsado un novedoso método de concentración de energía solar a altas temperaturas para la producción de energía, conocido como Proyecto Arquímedes, que está siendo desarrollado por la industria para uso comercial.

Vida privada

Marisa y Carlo Rubbia tienen dos hijos.

Premios y distinciones

En diciembre de 1984, Rubbia fue nominado Cavaliere di Gran Croce OMRI.

El 30 de agosto de 2013, Rubbia fue nombrada senadora vitalicia por el presidente Giorgio Napolitano en el Senado de Italia.

El asteroide 8398 Rubbia recibe su nombre en su honor. Fue elegido miembro extranjero de la Royal Society (ForMemRS) en 1984.

En 1984, Rubbia recibió el premio Golden Plate Award de la American Academy of Achievement.