Manuel Sandoval Vallarta y los rayos cósmicos, uno de los grandes hallazgos de la física
FÍSICA.
La teoría Lamaître-Vallarta demostró que las partículas de radiación cósmica sufren una desviación al cruzar el campo magnético de la Tierra.
Manuel Sandoval Vallarta nació en la Ciudad de México el 11 de febrero de 1899. Estudió el bachillerato en la Escuela Nacional Preparatoria, en plena Revolución Mexicana.
En una entrevista que le hizo el periodista Fernando Benítez en 1948, Sandoval Vallarta habló acerca de su época de preparatoriano. “Desde la preparatoria tuve la afición a las matemáticas y a la física, y a mis maestros Sotero Prieto, Juan Mansilla Río y José de las Fuentes debo los primeros estímulos”.
Con respecto a Sotero Prieto abundó “... Su talento para seleccionar al alumno brillante y excepcional no tenía igual, y a él le dedicaba su atención muy particular, la atención de un hombre cuya pasión era la enseñanza”.
En 1917, cuando concluyó la preparatoria, el joven Vallarta hizo su examen de admisión y fue aceptado para estudiar la licenciatura en ingeniería electroquímica en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT). En la misma entrevista, Manuel Sandoval narró:
“…Me interesé luego por la electricidad y al último por la física. El instituto me abrió el horizonte científico. Recuerdo entre los maestros a Goodwin. Fue el que más impresión me hizo”.
En ese mismo instituto se doctoró en ciencias, con especialidad en física teórica, con la tesis El modelo atómico de Bohr desde el punto de vista de la relatividad general y el cálculo de perturbaciones, su asesor fue H. B. Wilson. Mientras cursaba el posgrado publicó su primer trabajo acerca de los fenómenos electromagnéticos.
En 1923 ingresó a trabajar al laboratorio de investigación de ingeniería eléctrica del MIT, lugar en el que colaboró con el doctor Vannevar Bush —quien había sido jefe de investigaciones bélicas durante la Primera Guerra Mundial, y en esos años fungía como presidente del Instituto Carnegie—. Con Bush trabajó sobre el cálculo operacional de Heaviside.
Acerca de esta investigación le platicó a Benítez que sus experimentos para comprobar la propagación de ondas electromagnéticas en las líneas de transmisión hicieron que todos aceptaran las fórmulas de Heaviside, mismas que se negaban a reconocer otros científicos, y que esto permitió el desarrollo de ese importante aspecto de la ingeniería eléctrica.
Al respecto, Alfonso Mondragón escribió lo siguiente en el número 53 de la revista Ciencias:
…Bush, desde 1921, le había sugerido que investigara el fundamento matemático del cálculo operacional de Heaviside… Sandoval Vallarta demostró, en forma matemáticamente rigurosa, que el método era correcto y lo utilizó para calcular el estado transitorio de una línea de transmisión con circuitos terminales; un problema que, al igual que sus investigaciones experimentales, estaba dirigido a mejorar la transmisión de mensajes telegráficos y telefónicos por un cable submarino. Este método también aplicó al estudio de las oscilaciones mecánicas de sistemas complejos.
Después viajó a Europa con una beca Guggenheim, donde conoció a los creadores de las teorías cuántica y relativista. Así recuerda esa etapa, durante la plática con Fernando Benítez. “En Berlín tuve la fortuna de estudiar con Einstein, Schrodinger, Von Laue, Schur y Reichenbach. En Leipzig con Einsenberg y Debye”.
Durante su estadía en Europa, el doctor Vallarta estudió a profundidad las nuevas teorías relacionadas con la física atómica, la mecánica cuántica, el electromagnetismo. Asimismo, analizó las teorías de relatividad especial y general, elaboradas por Einstein. En el mismo artículo de la revista Ciencias, Mondragón afirmó:
… fue un severo crítico de los esfuerzos de Einstein en la dirección de un campo unificado. En colaboración con Norbert Wiener hizo notar que era más urgente unificar la relatividad especial y la mecánica cuántica que buscar una teoría unificada de la gravitación y el electromagnetismo. El tiempo les dio la razón, aunque hay que señalar que este último problema sigue siendo una de las metas no alcanzadas de la física teórica. Con el mismo Wiener, y posteriormente él solo, demostró que el límite estático de las teorías de Einstein de 1928 y 1929 permitían únicamente soluciones triviales y no llevaban a la importante solución de Schwarzschild de las ecuaciones de la relatividad general.
Esos resultados tuvieron una influencia profunda en los trabajos de Einstein, quien no tardó en encontrar una nueva forma de la teoría, libre de los defectos señalados. Con Nathan Rosen, Sandoval Vallarta analizó la nueva versión de la teoría y encontró que tampoco era satisfactoria. La publicación de ese trabajo sirvió para estrechar la relación personal de Manuel Sandoval Vallarta con Einstein...
Una de las contribuciones más importantes del doctor Sandoval Vallarta a la física del siglo XX fueron sus trabajos publicados en la década de los treinta acerca de la radiación cósmica. Durante la plática que sostuvo con Fernando Benítez, el doctor Vallarta rememoró esas investigaciones.
“En 1923 nuestro país se liga a uno de los grandes descubrimientos de la física moderna. El profesor Arturo H. Compton, Premio Nobel de Física, emprende un viaje a México para dilucidar el problema de si la intensidad de la radiación cósmica es la misma en todas partes del mundo, o si depende de la latitud geomagnética."
"Tomamos medidas en Veracruz, Orizaba y el Nevado de Toluca y como resultado de las observaciones se llegó a la conclusión de que la segunda alternativa era la válida. Fue en México donde se realizó este descubrimiento, aunque Clay, trabajando en Java, ignorante de nuestros trabajos, llegara por su parte a las mismas conclusiones. Naturalmente, los datos obtenidos en México planteaban el problema de explicar por qué la intensidad cósmica dependía especialmente de la latitud geomagnética”.
Con base en los resultados de Compton, el doctor Vallarta continúo investigando acerca de ese tema en colaboración con el abate Lemaître. Al cabo de un tiempo, publicaron la teoría Lamaître-Vallarta, con la cual demostraron que las partículas de radiación cósmica, cargadas de electricidad, sufren una desviación al cruzar el campo magnético de la Tierra. Presentaron su teoría en un congreso internacional de matemáticas que se celebró en Oslo. Al término de su participación algunos de sus detractores reconocieron la validez de dicha teoría.
Alfonso Mondragón afirmó en su artículo que la teoría de Lamaître y Sandoval Vallarta tuvo gran resonancia porque al determinar el signo de la carga eléctrica de las partículas se pudo identificarlas con precisión, es decir, fue posible comprender la naturaleza de la radiación cósmica.
El doctor Manuel Sandoval Vallarta fue miembro de la comunidad del MIT durante 25 años. Algunos de sus colegas afirmaban que la presencia del investigador mexicano fue fundamental para lograr que esta institución se convirtiera en uno de los centros de investigación más importantes del mundo.
Impulso a las ciencias nucleares.
Otra de sus grandes aportaciones fue haber impulsado el desarrollo de las ciencias nucleares en México, a pesar de que en esos tiempos se consideraba un tópico secreto en varios países. Después del lanzamiento de las bombas atómicas, Sandoval Vallarta hizo declaraciones fundamentales que despertaron el interés en la nueva fuente de energía.
Tras la creación del Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA), del que nuestro país fue miembro fundador, los argumentos de los doctores Nabor Carrillo Flores y Manuel Sandoval Vallarta alentaron al gobierno nacional a integrar un órgano oficial para el desarrollo de las aplicaciones pacíficas de la energía nuclear. En 1956 se fundó la Comisión Nacional de Energía Nuclear (CNEN,) antecedente del Instituto Nacional de Investigaciones Nucleares.
Como docente, el doctor Vallarta formó a un grupo de mexicanos que también aportaron valiosos conocimientos a las ciencias físicas, entre ellos destacan Ruth Gall, Alfredo Baños, Carlos Graeff y Alberto Barajas.
Manuel Sandoval Vallarta encabezó varias instituciones y asociaciones entre las que destacan la Comisión Impulsora y Coordinadora de la Investigación Científica, el Instituto de Física de la UNAM, el Instituto Politécnico Nacional, la Coordinación de Ciencias de la UNAM, la Comisión de Energía Atómica de la ONU, el Consejo Latinoamericano de Radiación Cósmica, entre otras.
Fue miembro fundador de El Colegio Nacional y perteneció a la Academia Pontificia de las Ciencias. Se le distinguió con la medalla de la Legión de Honor por el Gobierno de Francia y con el Premio Nacional de Ciencias y Artes en Ciencias Exactas. El célebre científico murió el 18 de abril de 1977.
Por: Leticia Monroy Valentino.
Sitio Fuente: Ciencia UNAM