Ettore Majorana

Ettore Majorana (, italiano: [ˈɛttore majoˈraːna]; nacido el 5 de agosto de 1906 - posiblemente muriendo después de 1959) fue un físico teórico italiano que trabajó en las masas de neutrinos. El 25 de marzo de 1938 desapareció en circunstancias misteriosas tras comprar un billete para viajar en barco desde Palermo a Nápoles.

La ecuación de Majorana y los fermiones de Majorana llevan su nombre. En 2006 se instituyó el Premio Majorana en su memoria.

Vida y obra

En 1938, se citó a Enrico Fermi diciendo sobre Majorana: "Hay varias categorías de científicos en el mundo; los de segundo o tercer rango hacen lo mejor que pueden pero nunca llegan muy lejos. Luego está el primer rango, aquellos que hacen descubrimientos importantes, fundamentales para el progreso científico. Pero luego están los genios, como Galilei y Newton. Majorana fue una de ellas."

Dotada en matemáticas

Majorana nació en Catania, Sicilia. Dotado para las matemáticas, era muy joven cuando se unió al equipo de Enrico Fermi en Roma como uno de los 'chicos de Via Panisperna', que tomó su nombre de la dirección de su laboratorio. El tío de Majorana, Quirino Majorana, también era físico. Inició sus estudios universitarios de ingeniería en 1923, pero se pasó a la física en 1928 a instancias de Emilio Segrè. Los primeros artículos de Majorana trataban sobre problemas de espectroscopia atómica.

Primeros artículos académicos publicados

Notas manuscritas para la ecuación en componentes infinitos

El primer artículo de Majorana, publicado en 1928, fue escrito cuando era estudiante universitario y fue coautor de Giovanni Gentile, Jr., profesor junior en el Instituto de Física de Roma. Este trabajo fue una de las primeras aplicaciones cuantitativas a la espectroscopia atómica del modelo estadístico de estructura atómica de Fermi (ahora conocido como el modelo de Thomas-Fermi, debido a su descripción contemporánea por Llewellyn Thomas).

En este artículo, Majorana y Gentile realizaron cálculos de primeros principios en el contexto de este modelo que dio buena cuenta de las energías de los electrones del núcleo del gadolinio y el uranio observadas experimentalmente, y de la división de la estructura fina de las líneas de cesio observadas en la óptica. espectros En 1931, Majorana publicó el primer artículo sobre el fenómeno de la autoionización en espectros atómicos, designado por él como "ionización espontánea"; un artículo independiente del mismo año, publicado por Allen Shenstone de la Universidad de Princeton, designó el fenómeno como 'auto-ionización', un nombre utilizado por primera vez por Pierre Auger. Este nombre, sin el guión, se ha convertido desde entonces en el término convencional para el fenómeno.

Majorana obtuvo su Laurea en física en la Universidad de Roma La Sapienza en 1929. En 1932, publicó un artículo en el campo de la espectroscopia atómica sobre el comportamiento de los átomos alineados en campos magnéticos variables en el tiempo. Este problema, también estudiado por I. I. Rabi y otros, condujo al desarrollo de una importante subrama de la física atómica, la espectroscopia de radiofrecuencia. En el mismo año, Majorana publicó su artículo sobre una teoría relativista de partículas con momento intrínseco arbitrario, en el que desarrolló y aplicó representaciones de dimensión infinita del grupo de Lorentz y proporcionó una base teórica para el espectro de masas de partículas elementales. Como la mayoría de los artículos de Majorana, escritos en italiano, languideció en una relativa oscuridad durante varias décadas.

Los experimentos realizados en 1932 por Irène Joliot-Curie y Frédéric Joliot mostraron la existencia de una partícula desconocida que sugirieron que era un rayo gamma. Majorana fue la primera en interpretar correctamente que el experimento requería una nueva partícula que tuviera una carga neutra y una masa similar a la del protón; esta partícula es el neutrón. Fermi le aconsejó que escribiera un artículo sobre el tema, pero Majorana no lo hizo. James Chadwick demostró la existencia del neutrón mediante un experimento más tarde ese año, y recibió el Premio Nobel por este descubrimiento.

Majorana era conocido por no buscar crédito por sus descubrimientos, considerando que su trabajo era banal. Escribió solo nueve artículos en su vida.

Trabajar con Heisenberg y Bohr

"A instancias de Fermi, Majorana abandonó Italia a principios de 1933 gracias a una beca del Consejo Nacional de Investigación. En Leipzig, Alemania, conoció a Werner Heisenberg. En cartas que posteriormente escribió a Heisenberg, Majorana reveló que había encontrado en él, no solo un colega científico, sino un cálido amigo personal. Los nazis habían llegado al poder en Alemania cuando Majorana llegó allí. Trabajó en una teoría del núcleo (publicada en alemán en 1933) que, en su tratamiento de las fuerzas de intercambio, representó un mayor desarrollo de la teoría del núcleo de Heisenberg. Majorana también viajó a Copenhague ese año, donde trabajó con Niels Bohr, otro ganador del Premio Nobel, amigo y mentor de Heisenberg.

Enfermedad y aislamiento

"En el otoño de 1933, Majorana regresó a Roma con mala salud, después de haber desarrollado una gastritis aguda en Alemania y aparentemente sufriendo de agotamiento nervioso. Sometido a una dieta estricta, se volvió solitario y duro en el trato con su familia. A su madre, con quien anteriormente había compartido una cálida relación, le había escrito desde Alemania que no la acompañaría en sus acostumbradas vacaciones de verano junto al mar. Apareciendo en el instituto con menos frecuencia, pronto apenas salía de su casa; el joven y prometedor físico se había convertido en un ermitaño. Durante casi cuatro años se aisló de sus amigos y dejó de publicar."

Trabajo final

Durante estos años, en los que publicó pocos artículos, Majorana escribió muchos pequeños trabajos sobre geofísica, ingeniería eléctrica, matemáticas y relatividad. Estos artículos inéditos, conservados en la Domus Galileiana de Pisa, han sido editados por Erasmo Recami y Salvatore Esposito.

A la edad de 32 años se convirtió en profesor titular de física teórica en la Universidad de Nápoles en 1938 independientemente de las reglas de la competencia, sin necesidad de realizar un examen debido a su "alta fama de experiencia singular alcanzada en el campo de la física teórica".

El último artículo publicado por Majorana, en 1937, fue una elaboración de una teoría simétrica de electrones y positrones.

En 1937, Majorana predijo que en la clase de partículas conocidas como fermiones, debería haber partículas que fueran sus propias antipartículas. La solución de la ecuación de Majorana produce esas partículas, ahora denominadas fermiones de Majorana. Se ha especulado que al menos una parte de la "masa perdida" en el universo, que no puede detectarse excepto por inferencia a partir de su influencia gravitacional, puede estar compuesto de partículas de Majorana.

Trabajo sobre masas de neutrinos

Majorana realizó un trabajo teórico profético sobre las masas de los neutrinos, un tema de investigación actualmente activo.

Desaparición

Según se informa, Majorana había retirado todo su dinero de su cuenta bancaria antes de hacer un viaje de Nápoles a Palermo. Es posible que haya viajado a Palermo con la esperanza de visitar a su amigo Emilio Segrè, profesor de la universidad de allí, pero Segrè estaba en California en ese momento.

En Palermo, Majorana compró el 25 de marzo de 1938 un billete para un viaje en barco de regreso a Nápoles. Desapareció en circunstancias desconocidas. A pesar de varias investigaciones, su cuerpo no fue encontrado y su destino aún es incierto.

El día de su desaparición, Majorana envió la siguiente nota desde Palermo a Antonio Carrelli, director del Instituto de Física de Nápoles:

Querido Carrelli,

Tomé una decisión que se ha vuelto inevitable. No hay un poco de egoísmo en ella, pero me doy cuenta de qué problema causará mi repentina desaparición usted y los estudiantes. Por esto también, ruego tu perdón, pero especialmente por traicionar la confianza, la amistad sincera y la simpatía que me diste en los últimos meses.

Le pido que me recuerde a todos los que aprendí a conocer y apreciar en su Instituto, especialmente Sciuti: Mantendré un recuerdo de todos por lo menos hasta las 11 de la noche, posiblemente más tarde también.

E. Majorana

Esto fue seguido rápidamente por un telegrama de Majorana cancelando los planes de viaje anteriores. Aparentemente, luego compró un boleto para viajar en barco desde Palermo para regresar a Nápoles. Nunca más se le volvió a ver.

Investigaciones e hipótesis

El escritor italiano Leonardo Sciascia ha resumido algunos de los resultados de las investigaciones e hipótesis sobre la desaparición, sin embargo, algunas de las conclusiones de Sciascia fueron refutadas por algunos de los antiguos colegas de Majorana, incluidos E. Amaldi y E..Segre. Recami examina críticamente varias hipótesis sobre la desaparición de Majorana, incluidas las presentadas por Sciascia, y presenta evidencia sugerente para la propuesta de que Majorana viajó a Argentina.

El filósofo italiano Giorgio Agamben publicó un libro en 2016 que examina el caso de la desaparición de Majorana.

Otras explicaciones propuestas

Varias explicaciones propuestas para su desaparición incluyen:

Hipótesis del suicidio

propuesto por sus colegas Amaldi, Segrè y otros

Hipótesis de emigración a Argentina

propuesto por Erasmo Recami y Carlo Artemi (que ha desarrollado una reconstrucción hipotética detallada de la posible emigración y vida de Mallorca en Argentina)

Hipótesis de emigración a Venezuela

Rai 3 talk show "¿Chi I'ha Visto?" publicó una declaración en la que se afirmaba que Majorana estaba viva entre 1955 y 1959, viviendo en Valencia, Venezuela bajo el apellido de "Bini".

Hipótesis de la jubilación en un monasterio

propuesto por Sciascia (pendientemente el Charterhouse de Serra San Bruno)

Hipótesis de secuestro o asesinato

por Bella, Bartocci, y otros, para evitar su participación en la construcción de un arma atómica

Hipótesis de elegir convertirse en un mendigo

por Bascone y Venturini (llamado elomu cani"o "hombre perro" hipótesis

Caso reabierto en 2011 y cerrado

En marzo de 2011, los medios italianos informaron que la Fiscalía de Roma había anunciado una investigación sobre la declaración de un testigo sobre una reunión con Majorana en Buenos Aires en los años posteriores a la Segunda Guerra Mundial. El 7 de junio de 2011, los medios italianos informaron que el RIS de Carabinieri había analizado una fotografía de un hombre tomada en Argentina en 1955, encontrando diez puntos de similitud con el rostro de Majorana.

El 4 de febrero de 2015, la Fiscalía de Roma emitió un comunicado declarando que Majorana había estado viva entre 1955 y 1959, viviendo en Valencia, Venezuela. Con base en nueva evidencia, estos últimos hallazgos fueron la base para que la oficina declarara oficialmente cerrado el caso de desaparición, al no haber encontrado evidencia criminal relacionada con su desaparición, determinando que probablemente fue una elección personal y una presunción de que había emigrado a Venezuela..

Conmemoración del centenario

El año 2006 marcó el centenario de Majorana.

Una conferencia internacional sobre "El legado de Ettore Majorana's y la Física del siglo XXI" se llevó a cabo en conmemoración del centenario del nacimiento de Majorana en Catania, del 5 al 6 de octubre de 2006. Las actas de la conferencia incluyen artículos de científicos internacionales de alto nivel A. Bianconi, D. Brink, N. Cabibbo, R. Casalbuoni, G Dragoni, S. Esposito, E. Fiorini, M. Inguscio, R. W. Jackiw, L. Maiani, R. Mantegna, E. Migneco, R. Petronzio, B. Preziosi, R. Pucci, E. Recami y Antonino Zichichi han ha sido publicado por POS Proceedings of Science of SISSA, editado por Andrea Rapisarda (presidente), Paolo Castorina, Francesco Catara, Salvatore Lo Nigro, Emilio Migneco, Francesco Porto y Emanuele Rimini.

La Sociedad Italiana de Física publicó en 2006 un libro conmemorativo de sus nueve artículos recopilados, con comentarios y traducciones al inglés.

También para conmemorar el centenario, la Revista Electrónica de Física Teórica (EJTP) publicó un número especial de veinte artículos dedicados al desarrollo moderno del legado de Majorana. La EJTP también estableció un premio en su memoria con motivo de su centenario. La Medalla Majorana o Premio Majorana es un premio anual para investigadores que han demostrado una creatividad peculiar, sentido crítico y rigor matemático en la física teórica, en su sentido más amplio. Los ganadores del Premio Majorana 2006 fueron Erasmo Recami (Universidad de Bérgamo e INFN) y George Sudarshan (Universidad de Texas); del Premio Majorana 2007: Lee Smolin (Perimeter Institute for Theoretical Physics, Canadá), Eliano Pessa (Centro Interdipartimentale di Scienze Cognitive, Università di Pavia and Dipartimento di Psicologia, Università di Pavia Piazza Botta, Italia) y Marcello Cini (Dipartimento di Fisica, Università La Sapienza, Roma, Italia).