Arno Allan Penzias (Múnich el 26 de abril de 1933) es un físico alemán nacionalizado estadounidense, nació en Múnich el 26 de abril de 1933. Fue galardonado con el Premio Nobel de Física, que compartió con el también estadounidense Robert Wilson y con el ruso Piotr Leonidovich Kapitsa en 1978, por el descubrimiento de la radiación cósmica de fondo de microondas o CMB, lo que es el residuo de la gran explosión que dio origen al Universo después del Big Bang. Nació en el seno de una familia judía de clase media, paso los primeros años de su infancia rodeado de atenciones y comodidades. En medio de la segunda guerra mundial, su familia fue enviada a Polonia, pero todos se esforzaron en disimular los rigores de la deportación para que el pequeño Arno creyese que simplemente estaban de viaje.
Finalmente, los Penzias fueron devueltos a Múnich, en donde, conscientes del peligro que se cernía sobre toda la familia, decidieron enviar a sus dos hijos a Inglaterra, con la esperanza de reunirse cuanto antes con ellos y partir todos rumbo a América. Con tan sólo seis años de edad, el futuro premio Nobel se vio, en un lugar totalmente extraño, sin los cuidados que le habían prodigado sus padres y con la misión de proteger a su hermano menor. A pesar de esta delicada situación, demostró a tan temprana edad su innata capacidad intelectual, pues aprendió a leer y escribir correctamente el inglés en los seis meses que pasó en el internado británico al que le habían enviado sus progenitores.
Corría el año de 1939, y por aquel entonces la familia Penzias estaba completamente disgregada. El padre, que había conseguido partir hacia el Reino Unido a los pocos días de la marcha de sus hijos, fue recluido nada más pisar suelo británico en una especie de campo de retención de inmigrantes indocumentados; y la madre permanecía entretanto en Alemania, donde no le concedieron un permiso de salida del país hasta un mes después de la marcha de sus hijos, pero por fortuna para ella, una semana antes de que se desatasen los primeros escarceos bélicos. En plena Guerra Mudial, los Penzias lograron finalmente embarcarse en un transatlántico rumbo a los Estados Unidos, merced a unos pasajes que, en previsión de lo que pudiera pasar, había adquirido el cabeza de familia con un año y medio de antelación.
Tras pasar las Navidades de 1939 a bordo, en enero de 1940 arribaron a Nueva York, donde ambos cónyuges encontraron empleo como conserjes de un gran edificio de apartamentos. Se consideraron muy afortunados, pues este trabajo llevaba aparejada la cesión gratuita de una vivienda en el sótano, con lo que dispusieron de inmediato de un hogar en el que educar a sus hijos. Enseguida los Penzias encontraron otros empleos que les permitieron mejorar su situación económica, así como dar por sentado que el pequeño Arno, que contaba con las cualidades intelectuales de las que hacía gala, iría a la Universidad. Desde un principio, el futuro premio Nobel había mostrado una clara inclinación hacia las Ciencias, con especial interés por la Química.
Pero durante sus años de estudiante en el City College of New York, institución municipal destinada a facilitar la educación a los hijos de los inmigrantes, se apasionó por la física y decidió especializarse en el estudio de esta materia, en la que obtuvo el título de graduado en 1954. Acto seguido, contrajo matrimonio y se incorporó al ejército, donde durante dos años prestó sus servicios como miembro de Signal Corps, Cuerpo de Señales de la marina estadounidense. Allí adquirió una gran experiencia en el sector de la radiocomunicación, especialmente en el campo de la física de microondas, que se convirtió en el tema central de su tesis a partir de 1956, cuando cumplidos ya sus compromisos militares, ingresó en la Universidad de Columbia para obtener sucesivamente los títulos de licenciado y doctor.
En 1962, después de haber construido un valioso amplificador de masa para experimentos de radioastronomía, como objetivo fundamental de su tesis doctoral, Arno Penzias se vio recompensado con el grado de doctor. Ya desde un año antes trabajaba como especialista en radiocomunicaciones en los prestigiosos laboratorios de la empresa Bell Telephone, emplazados en la vecina Nueva Jersey, donde asumió en un principio, el proyecto de buscar las líneas de emisión de las moléculas de OH. Tras el éxito obtenido en la realización de este primer trabajo para la Bell Telephone, Arno Penzias proyectó la construcción de una gran antena, un ambicioso programa que le permitió conocer a otro relevante científico recién incorporado a dicha compañía, Robert Woodrow Wilson.
Éste, que acababa de llegar a Nueva Jersey procedente del prestigioso Instituto Tecnológico de California CalTech, era también experto en radioastronomía, por lo que de inmediato se puso a trabajar con Penzias en una serie de mediciones y observaciones del espacio realizadas desde el radiotelescopio que se usaba en el laboratorio de la empresa para establecer comunicación con el satélite Echo. Ambos captaron en el rango de microondas, un residuo de radiación cuyo origen no conseguían detectar, hasta que descubrieron que se trataba de la radiación predicha teóricamente por Gamow en 1948. Se trataba de los restos o residuos de la gran explosión que, millones de años atrás, había dado origen al Universo. Por este descubrimiento, Penzias y Wilson fueron recompensados con el Premio Nobel de Física, que compartieron con el ruso Kapitsa.
Durante el resto de su trayectoria profesional, Arno Penzias continuó ligado a los Laboratorios Bell, empresa en la que en 1972 fue nombrado Director del Departamento de Investigaciones Radiotécnicas. Tres años después, alcanzó el puesto de Director de Investigación en Comunicaciones, cargo que compaginó con otras actividades desarrolladas en la Universidad de Princeton, en el Observatorio del Harvard College, en la Universidad Estatal de Nueva York y en el Treton State College. Tras la obtención del Premio Nobel, Penzias fue abandonando la investigación radioastronómica para centrarse en el desarrollo tecnológico de avanzados equipos de comunicación. Finalmente, su plena dedicación a la compañía Bell Telephone se vio recompensada con su nombramiento como Vicepresidente de Investigaciones de sus Laboratorios.
En 1948, el estadounidense de origen ruso George Gamow y su equipo de colaboradores desarrolló la teoría de que el Universo se había originado a raíz de una magna explosión, lo que ahora conocemos como el Big Bang, de la que era posible encontrar aún algún rastro. De hecho, Ralph Alpher y Robert Haerman, colaboradores de Gamow, fueron más allá que su maestro y se atrevieron a predecir que el Universo, en sus fases iniciales, atravesó por un período en el que era opaco, para acabar haciéndose transparente a raíz del descenso de su temperatura por debajo de los 3.000 grados Kelvin. Según estos postuladores teóricos del Big Bang, este descenso de temperatura fue tan vertiginoso que debió de producir un efecto luminoso semejante al de un deslumbrante relámpago diseminado en todas las direcciones.
Y si esto resultaba cierto, era evidente que en la actualidad aún deberíamos estar recibiendo algunas de las radiaciones de ese relámpago cegador, procedentes de regiones cósmicas de paraderos remotos. Se estableció después siguiendo con el desarrollo de esta teoría, que la expansión posterior del Universo provocó el traslado de esa luminosidad a la región de las microondas, y Gamow llegó a calcular, siempre desde la pura especulación teórica, que dicha radiación debería equivaler a la de un cuerpo negro cuya temperatura cifró en 5 grados Kelvin. Así estaban las cosas en cuanto a la teoría del Big Bang cuando en la década de los años sesenta, Penzias y Wilson comenzaron a servirse del radiotelescopio de los Laboratorios Bell para hacer mediciones radioastronómicas.
Se trata de un utensilio no excesivamente grande, su antena sólo media seis metros de diámetro, pero sí muy sensible, aunque hasta entonces no se había obtenido de él todo el partido que brindaba su potente poder de captación, ya que sólo se usaba para establecer comunicaciones con el satélite Echo. Penzias y Wilson captaron unos residuos desconocidos en la región de las microondas, lo que despertó su interés y les animó a llevar adelante una investigación sobre este extraño hallazgo. Procedieron a limpiar todos los ruidos bien identificables hasta depurar al máximo la radiación de fondo que habían captado, pues eran muchos los elementos procedentes de la atmósfera terrestre que ensuciaban esa medición, desde la actividad humana de la gran ciudad de Nueva York hasta los defectos propios de los aparatos receptores.
Pero, una vez eliminados estos ruidos, la radiación de fondo seguía persistiendo con nitidez, con un valor equivalente a una temperatura de 3 grados Kelvin, y una difusión idéntica en todas las direcciones, lo que eliminaba la posibilidad de que fuera generada por artefacto de fabricación extraterrestre. Penzias y Wilson ignoraban las predicciones de Gamow y sus colaboradores; pero, en el transcurso de una charla con Bernard Burke, científico del Instituto de Tecnología de Massachussetts, averiguaron por casualidad que un equipo de la Universidad de Princeton, dirigido por Robert Dicke, estaba intentando localizar los residuos de la radiación intuida por Gamow. Penzias y Wilson supieron entonces que las señales detectadas por ellos en la región de las microondas eran los restos o residuos de la gran explosión inicial que había dado lugar al Universo.
