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Producción de pares electrón-positrón en rayos cósmicos — Blackett y Occhialini

1933 d.C. · Transmisión: Global
FísicaDescubrimientoBritánica

Patrick Blackett, experto en cámaras de niebla en el Laboratorio Cavendish de Cambridge, se asocia en 1931 con el joven físico italiano Giuseppe Occhialini, que aporta la técnica de coincidencia de contadores Geiger-Müller aprendida bajo Bruno Rossi en Florencia. Juntos inventan la cámara de niebla disparada por contadores: dos contadores Geiger colocados por encima y por debajo de la cámara solo activan su expansión cuando una partícula atraviesa ambos, de forma que los rayos cósmicos "toman su propia fotografía". Con este dispositivo, en el otoño de 1932 e inicios de 1933 registran cientos de fotografías de duchas de partículas que divergen de un punto común. Tras discutir sus resultados con el físico teórico Paul Dirac, interpretan el fenómeno: los rayos gamma cósmicos producen pares electrón-positrón al interactuar con la materia, confirmando de forma sistemática y cuantitativa el positrón que Carl Anderson había detectado de forma aislada en Caltech meses antes, y verificando experimentalmente la predicción de la ecuación de Dirac. El hallazgo, publicado en "Some Photographs of the Tracks of Penetrating Radiation" (Proc. Roy. Soc. A 139, 1933), confirma también el proceso inverso de aniquilación electrón-positrón en radiación gamma. Este trabajo está además entrelazado con el reciente descubrimiento del neutrón por James Chadwick (1932, mismo Laboratorio Cavendish): en su Bakerian Lecture de mayo de 1933, Chadwick señala que la radiación de berilio —la misma que él había identificado como neutrones— parecía producir también positrones, y se pregunta abiertamente si estos provienen del propio neutrón o de la radiación gamma acompañante. Esa pregunta motiva ese mismo año un segundo experimento, complementario al de rayos cósmicos: Chadwick, Blackett y Occhialini colocan una fuente de polonio-berilio junto a una cámara de niebla con un blanco de plomo y demuestran que la radiación de berilio, al atravesar plomo, también produce positrones ("New Evidence for the Positive Electron", Nature, 1933) — confirmando, mediante una fuente nuclear distinta de los rayos cósmicos, la misma producción de pares. El descubrimiento del neutrón actúa así como precursor conceptual directo y no solo como contexto institucional compartido: abre la pregunta experimental concreta que el segundo experimento de 1933 viene a resolver. El conjunto es la primera demostración sólida y reproducible de la existencia de antimateria como fenómeno físico sistemático, y la cámara de niebla disparada por contadores se convierte en herramienta estándar de la física de rayos cósmicos durante las dos décadas siguientes.

InstituciónLaboratorio Cavendish, Universidad de Cambridge
Región históricaReino Unido (Cambridge)
Fuente primariaBlackett, P. M. S. & Occhialini, G. P. S. — "Some Photographs of the Tracks of Penetrating Radiation" (Proceedings of the Royal Society of London A, 139, 699-726, 1933). DOI: 10.1098/rspa.1933.0102
Fuente secundariaEncyclopedia.com — biografías de Occhialini y Blackett; NobelPrize.org — biografía de P.M.S. Blackett (Nobel de Física 1948); Lindau Mediatheque — perfil de investigación de Patrick Blackett
Lengua originalinglés
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