Premios Nobel 1990: Quarks, síntesis y trasplantes
1990/12/01 Juandaburre, B. | Furundarena, E. Iturria: Elhuyar aldizkaria
Si preguntas a cualquier físico joven de hoy a qué están compuestos los protones, te responderá con quarks. Hace veinte años "¡No sé!" la respuesta más frecuente. El origen de esta modificación es el estudio realizado en torno a 1970. Estas investigaciones han cambiado la imagen de la estructura del protón por un lado y, por otro, han permitido entregar el Premio Nobel de Física de este año a los norteamericanos Jerome Friedman y Henry Kendall y al canadiense Richard Taylor.
Friedman y Kendal Massachusetts son profesores del prestigioso MIT y Taylor es profesor de la Universidad Stanford de California. En 1970 los tres dirigían al equipo que trabajaba en el Acelerador Lineal de Partículas de Stanford (SLAC). Los trabajos realizados en el SLAC no fueron titulares de periódicos, pero fueron muy buenos.
Desde 1967, el SLAC es el acelerador de electrones más largo del mundo. Tiene una longitud de tres kilómetros y los electrones se aceleran de un extremo a otro mediante la energía proporcionada por los campos eléctricos. En el extremo del acelerador, donde llegan los electrones, hay una gran habitación llamada End Station A. En 1967 Friedman, Kendall y Taylor instalaron sus detectores para atrapar a los electrones.
En primer lugar, los electrones tocan el diana de hidrógeno líquido. Muchos electrones atravesarán directamente el electrón, pero algunos se dispersan debido a que los protones han salido de su trayectoria.
Tres investigadores deseaban medir el ángulo y la energía de dispersión de los electrones.
A finales de los años 60 se sospechaba que los protones y neutrones son divisibles. Estos elementos se denominan quark y su existencia fue propuesta por Murray Gell-Mann y George Zweig en 1964. La propuesta era totalmente teórica y se basaba en la simetría de las partículas subatómicas. Como decía Kendall, "en 1964 los quarks se consideraban un truco matemático".
Cuando el grupo SLAC-MIT empezó a trabajar en 1967, no tenía intención de estudiar las quarkas. El acelerador puede aportar una energía de 20 gigaeletronvoltios. En este inmenso estado energético, los electrones actúan como puntos del espacio y pueden resucitar el núcleo de los protones. Experimentos de dispersión anteriores indicaron que la carga del protón se encuentra en una superficie de 10-15 m de diámetro. Al tratarse de una superficie muy pequeña, se pensaba que los electrones de alta energía tendrían desviaciones muy pequeñas.
Sin embargo, los datos del SLAC comenzaron a mostrar lo contrario en 1968. Los ángulos de desvío de los electrones eran mayores de lo esperado. Los culpables empezaron a pensar que podían ser algunos componentes subatómicos de los protones y ahí estaban las teorías de los quarks...
Estos resultados fueron inducidos a nuevas investigaciones. En este sentido, los resultados de los experimentos realizados en el SLAC para 1974, el CERN de Ginebra y el Fermilab de Illinois evidenciaron la existencia de quarks. Sin embargo, hasta ahora no se ha conseguido aislar el quarki.
Retroceder
Los químicos dedicados a la química pura han recibido con satisfacción la noticia del Premio Nobel de Química de este año: un químico ha sido premiado desde hace tiempo y no un biólogo o un médico.
El ganador del premio ha sido el químico Elías Corey de la Universidad de Harvard. Él revolucionó el campo de la síntesis orgánica, la síntesis de compuestos orgánicos.
Corey lanzó una nueva estrategia a la hora de abordar una nueva síntesis orgánica (el diseño de una cadena de reacción que proporcione un producto concreto). Fue llamado análisis retrosintético. Corey planteaba el análisis a partir de atrás. Se dedicaba a romper las partes que constituían el objetivo compuesto, teniendo en cuenta los lazos que había que romper. Así se comportaba hasta conseguir las partes más pequeñas y simples. Era capaz de reconstruir toda la molécula a partir de estos pequeños fragmentos, utilizando en cada paso las reacciones más simples y efectivas.
Esto es muy útil a la hora de plantear una síntesis de moléculas naturales. Y así ha sucedido. Los productos activos naturales, que antes eran muy escasos y costosos, se han convertido en abundantes y baratos debido a la síntesis artificial mediante la aplicación de análisis retrosintético.
Corey ha sintetizado un centenar de compuestos, entre los que se encuentra la sustancia activa (+)-ginkgolina del árbol del ginkgo. Ten en cuenta la venta de este producto para tratar el asma y los problemas de tráfico 50.000 millones de pesetas. se reúnen en todo el mundo.
Trasplante de órganos
En la actualidad los trasplantes de órganos se han convertido en prácticas hospitalarias relativamente comunes. Al menos no sorprenden mucho. Sin embargo, los trasplantes de órganos se consideraban un sueño imperfecto. Dos norteamericanos pioneros en la medicina han recibido este año el Premio Nobel de Medicina y Fisiología.
R. Donnal Thomas es un hematólogo especializado en oncología que impulsó el trasplante de médula espinal. La técnica desarrollada por él ha permitido la supervivencia de miles de personas. El trasplante de médula espinal permite curar leucemia, algunos tipos de anemias y algunas enfermedades genéticas. Cada vez más trasplantes en el mundo: En 1980 se hicieron 500 y en la actualidad se hacen 5000, con un 50% de supervivencia.
Joseph E. Murray realiza el primer trasplante renal en 1959 entre dos hermanos gemelos. Posteriormente, comprobó que el trasplante renal es posible entre personas genéticamente diferentes e incluso se dedicó al trasplante de riñones extraídos de los cadáveres. En la actualidad se realizan en el mundo 10.000 trasplantes renales, de los cuales cerca de 200 se realizan en el País Vasco.
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