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La teoría de la desintegración beta

N i los hechos observados ni la simplicidad han de­ sempeñado ningún papel prominente en la constitución

3.3. La teoría de la desintegración beta

La actual teoría de la desintegración beta de neutro­ nes, mesones, hiperones y otras de las llamadas partí­ culas fundamentales, contiene dos hipótesis que se creyó necesario complicar en el curso del tiempo con objeto de hacer cuadrar la teoría con los datos empíricos. Una de las hipótesis se refiere a la existencia del neutríno, la otra a algunas propiedades de simetría de las ecua­ ciones básicas.

La hipótesis del neutríno puede ser adecuadamente expuesta con relación a la desintegración del mesón mu. Si sólo se toma en consideración la conservación de la carga, bastará la hipótesis

P eto se observa que los electrones son emitidos con un espectro energético continuo (en la medida en que la observación puede indicar o probar la continuidad), lo cual es incompatible con la suposición de que sólo con­ curren dos cuerpos (si además suponemos la conserva­ ción del momento). Por consiguiente, la hipótesis H 2, que es la más simple, resulta falsa: había que idear otra más compleja. El más sencillo de los siguientes pasos posibles supone la invención de una entidad no obser­ vada, el neutrino:

mesón mu —> electrón + neutrino H 2 Esta hipótesis es epistemológicamente compleja; también

es metodológicamente complicada puesto que el neu­ trino, debido a su falta de carga y a su masa pequeña (o nula), es notablemente escurridizo, hasta el punto que muchos físicos no han creído durante años en su exis­ tencia, especialmente después de haber fracasado muchos intentos independientes y bien preparados para detec­ tarlo. Con todo y con esto, H 2 no es todavía suficien­ temente compleja: es consistente con el espectro ener­ gético continuo, pero no con la hipótesis de conserva­ ción de spín, que en otros campos se ha visto que es correcta. Esta última hipótesis es respetada mediante la introducción de otra entidad teorética, a saber, el anti- neu trino:

mesón mu -> electrón + neutrino -fantineutrino H 3

Esta hipótesis es consistente con la conservación de la carga, la energía y el spín; pero implica una entidad que no es empíricamente discernible del neutrino. El esque­ ma de desintegración se ha vuelto cada vez más com­ plejo sintáctica, epistemológica y metodológicamente.

Naturalmente, la hipótesis H 3 no es la única cohe­ rente con los hechos conocidos: podemos formular, en su

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lugar, un montón de conjeturas sólo con suponer que un número arbitrario n de neutrinos y antíneutrinos par­ ticipan en una desintegración beta. Pero no hay motivo para adoptar una cualquiera de estas hipótesis más com­ plicadas mientras no sepamos distinguir experimental­ mente entre sus consecuencias, y mientras no arrojen nueva luz sobre la explicación de los fenómenos. Es en este caso cuando apelamos a la regla de la simplicidad. Pero no nos limitamos a elegir «la más simple entre las hipótesis compatibles con los hechos observados», como propone la metodología inductivista: seleccionamos la más simple entre un conjunto de hipótesis igualmente precisas, todas ellas compatibles con los hechos conoci­ dos y con el conjunto de enunciados de ley que conside­ ramos relevantes y válidos. Y esto está muy lejos de la simplicidad en abstracto, puesto que se produce tras un trabajo considerable de elaboración y cuando ya nin­ guna complicación ulterior promete ser fructífera. La re­ gla usada actualmente en la investigación científica no es sólo Ja de «elegir lo más simple», sino «probar pri­ mero lo más simple, y si falla — como normalmente ocu­ rre— introducir de modo paulatino complicaciones com­ patibles con el conjunto del conocimiento».

Una segunda hipótesis de la teoría es que las leyes que rigen esta clase de desintegración no son invarian­ tes cuando tiene lugar una inversión de las coordenadas de posición (es decir, bajo la transformación de paridad

x Antes de los trabajos de Lee y Yang (1956),

se había adoptado la más simple de las hipótesis respecto a esta transformación, a saber, que todas las leyes físi­ cas son invariantes respecto a la paridad (es decir, que no cambian al invertirse la derecha y la izquierda). El rechazo de este enunciado m etanom ológico36 permitió

36. Para un análisis del estatuto lógico de la ley de conservación de la paridad y otras afirmaciones metanomológícas, véase Mario Bun- G", «I.awa o£ Physical Laws», American Journal of ‘Pkysics, 29, 518 (1961).

identificar dos clases de partículas (los mesones zeta y tau) — lo cual supuso una simplificación taxonómica— y condujo a la predicción de hechos anteriormente insos­ pechados, tales como la asimetría de la distribución an­ gular de los productos de desintegración.

La teoría, después de ser corregida por las vías antes elaboradas: a) tenía capacidad serendípica, b) era original

hasta llegar a la «extravagancia» (esto es lo que ha opi­ nado mucha gente a propósito de la hipótesis del neutri- no y de la no conservación de la paridad), y c) era pro­ funda, hasta el punto de derribar la creencia laboriosa­ mente adquirida según la cual no pueden hallarse jamás en la naturaleza diferencias intrínsecas entre la izquier­ da y la derecha.

N o sería correcto considerar la identificación de los mesones zeta y tau como caso que confirma el principio de la simplicidad: esta pequeña simplificación introdu­ cida en la sistemática de las partículas fundamentales no suponía una simplificación en la teoría básica sino una atribución de simplicidad a la propia naturaleza. Ade­ más, estaba contrarrestada con creces por la introduc­ ción de términos nuevos y menos familiares (contribu­ ciones pseudoescalares y pseudovectoriales al operador de energía), que complicaban paralelamente los teoremas dependientes de ellos.

N o fue, pues, el respeto a la simplicidad sino la in­ vención audaz de hipótesis nuevas, originadoras de mayor complicación, lo decisivo para la elaboración, el perfec­ cionamiento y la aceptación de la teoría de la desintegra­ ción beta.