Mendoza y "la máquina de Dios"

Un equipo de argentinos trabaja en el Gran Colisionador de Hadrones. La física María Teresa Dova explica con sencillez las nociones básicas de su funcionamiento, las posibilidades de establecer una nueva física que incorpore una quinta dimensión y cómo nuestra provincia es un testigo aventajado del Big Bang.

Cada vez que se lo menciona se mezclan la curiosidad, la sorpresa y no pocas dosis de confusión. El Gran Colisionador de Hadrones, conocido por sus siglas en inglés como LHC, es el proyecto científico más ambicioso de la historia de la ciencia.

Como una suerte de supermoderna Babel horizontal -donde más de 6.000 científicos de todo el mundo trabajan desde hace diez años-, el objetivo esta vez no es llegar al cielo sino reproducirlo a escala para comprender cómo está compuesta la materia de todo lo que nos rodea, inclusive la nuestra. Y en este caso la recompensa será el más puro conocimiento científico, lejos de posibles confusiones con cualquier creencia.

Sin embargo, el LHC pretende contestar las preguntas más antiguas nacidas de la conciencia, del afán de saber y de la mera existencia del hombre: ¿cómo se creó la materia y qué pasó con la antimateria en el momento del Big Bang., cómo se formaron las estrellas, los planetas y los seres humanos, qué es la materia oscura que ocupa el 96% del universo, cuántas dimensiones hay?

Argentinos en acción

En el proyecto participan 500 universidades de todo el mundo y alrededor de 6.000 físicos e ingenieros, entre los cuales hay ocho argentinos, cuatro egresados de la Universidad Nacional de La Plata (UNLP) y otros cuatro de la UBA.

María Teresa Dova -doctora en Física con una trayectoria de casi dos décadas en el campo de la física cuántica es jefa del Departamento de Física de la Facultad de Ciencias Exactas- (foto) y encabeza el equipo de argentinos de la UNLP, integrado por Martín Tripiana, Fernando Monticelli y Javier Anduaga.

El Gran Colisionador de Hadrones es un anillo subterráneo de 27 kilómetros de largo, situado cerca de Ginebra en la frontera franco-suiza y entre otros dispositivos, cuenta con 9.600 superimanes que son los responsables, justamente, de acelerar las partículas.

Cuando fue encendido por primera vez, sufrió una falla en 53 de estos imanes; reparada ésta, hace una semana fue puesto nuevamente en funcionamiento.

Volviendo a la escuela

Recordemos que la materia está compuesta por partículas, moléculas y átomos y que estos están formados a su vez por partículas subatómicas. Es decir, las partículas subatómicas compuestas son los electrones, protones y neutrones y hadrones.

Un hadrón es una partícula subatómica elemental, que como su nombre lo indica, son los constituyentes elementales de la materia.

Energía extrema

Con un largo desempeño en el Laboratorio para la Física de Partículas, del Centro Europeo para la Investigación Nuclear (CERN), Dova explica que “el Gran Colisionador de Hadrones, es un acelerador que acelera partículas subatómicas, en este caso protones. La idea es que los protones puedan ser acelerados hasta una enorme velocidad con las más grandes energías hechas por el hombre”.

“Ustedes los mendocinos que tienen el Observatorio Pierre Auger, del que tengo el honor de ser parte, saben que hay partículas que llegan del espacio exterior acelerados a unas energías mucho más altas de las que podemos lograr en la Tierra. Pero llegan esporádicamente. Construimos el acelerador para estudiar estos procesos de energía extrema en un laboratorio y obtener una enorme cantidad de datos”, señala la doctora en Física.

En el colisionador se producen esas energías extremas para estudiar las propiedades y la estructura de la materia. Y de esa manera conocer los primeros instantes desde de la formación de Universo.

A velocidad luz

La experta en física cuántica explica su funcionamiento: “Las partículas giran en ambas direcciones de las agujas del reloj y en algunos puntos de ese anillo se hacen colisionar. Si sólo tuviéramos las partículas aceleradas no veríamos nada, pero al hacerlas colisionar en los cuatro puntos donde colisionan, a los que se llaman detectores, se obtienen los datos”.

La aceleración, es decir, la velocidad a la que viajan las partículas, es casi velocidad de la luz. Dova detalla el proceso: “Las partículas viajan a 299,9999 kilómetros por segundo. En principio, un acelerador necesita campos eléctricos y campos magnéticos. Los campos eléctricos cuando actúan sobre una partícula cargada la aceleran, y el campo magnético, cambia la trayectoria de esa partícula. Entonces, ¿qué hacemos? Con los campos magnéticos mantenemos estos protones viajando a velocidades enormes y con los campos eléctricos aceleramos más y más a esas partículas”.

“Esto suena muy simple pero es de una altísima complejidad porque estamos hablando de energías enormes. Se utilizan imanes gigantes superconductores, que es lo último en tecnología, para conseguir los enormes campos magnéticos que necesitamos para mantener estas partículas viajando dentro del anillos, las que van en una y otra dirección para que puedan rotar en estos puntos donde están los detectores y esto requiere empujar los límites de la tecnología hasta sus fronteras”, explica la experta.

Hacia una nueva física

Con orgullo, la doctora en Física explica que la contribución argentina a las investigaciones del LHC es muy importante ya que el equipo que dirige se desempeña en el análisis de las colisiones que tienen lugar en el detector Atlas. “Los grupos trabajan en dos aspectos. Cuando los protones giran en una y otra dirección se encuentran y colisionan mil millones de veces por segundo. La cantidad de datos que se generan por cada una de estas colisiones es enorme, es una cantidad de información que si pusiéramos en discos compactos tendríamos una columna de quince kilómetros en un año”, ejemplifica.

Obviamente, no se puede almacenar todo y para no perder los datos que están dando la información de la nueva física, se utiliza el sistema de Trigger. “Esto permite que de toda esa cantidad de datos que se producen en cada colisión, sólo seleccionamos y guardamos las de interés físico, aquella que nos puede llevar al descubrimiento de la partícula de Higgs. Ésta nos puede llevar a entender el origen de las partículas y nos ayudaría a completar nuestro entendimiento del comportamiento de la materia, pero aún no ha sido descubierta y se trata de un modelo teórico”. Argumenta Dova.

“Lo mismo pasa con la materia oscura, que sabemos que existe pero no sabemos de qué está hecha y que es el 96% del universo que podemos ver. El LHC podría producir partículas que expliquen esta materia oscura. Esto requiere el manejo de temas complejos para seleccionar con un altísimo grado de eficiencia todos los eventos que interesan. Parte de nuestras actividades es la selección de estas partículas”, indica a propósito de las tareas del equipo argentino.

¿Una quinta dimensión?

Respecto de la existencia de dimensiones extra, Dova explica que los modelos teóricos postulan que hay otras dimensiones además del arriba, el adelante, la derecha y el tiempo, que es lo que nosotros percibimos. “En esos modelos, las teorías predicen la existencia de partículas, como los gravitones, que podrían ser producidos en el LHC. Nosotros preparamos el análisis que ya con la máxima potencia del LHC se podrá ver si esas partículas existen y esa sería una comprobación de la existencia de  dimensiones extra”, señala.

Dova se ríe de la evocación literaria de la “quinta dimensión” tan cara a la ciencia ficción y se concentra en explicar didácticamente esta idea. “Para que la gente lo entienda, le pongo este ejemplo muy simple. Imagine un equilibrista viviendo en una cuerda que sólo pudiera moverse para adelante o para atrás: ese sería el universo de esa persona y ese universo tendría solamente una dimensión. Ahora imagine una hormiga viviendo también en esa cuerda que puede moverse para adelante y para atrás pero también alrededor de la cuerda, para esa hormiga el universo tiene una dimensión más que para el equilibrista y para él esa dimensión de la hormiga es imperceptible. En ese sentido, la licencia poética de la quinta dimensión explica estas teorías de las dimensiones extra”.

Los mendocinos, testigos aventajados

“Los mendocinos son quienes tienen más al alcance la comprensión del LHC al tener el Observatorio Pierre Auger en su provincia”, apunta la experta y agrega que lo que se hace en el laboratorio “es lo que viene haciendo la naturaleza desde hace millones de años. Cada vez que se produce una colisión de una partícula de rayos cósmicos y un protón en la atmósfera ocurre una interacción del tipo de lo que nosotros hacemos en el LHC”.

Subraya que en el laboratorio “se reproduce lo que hace la naturaleza para poder estudiarlo, para controlar el experimento y de esa manera, en un pequeñísimo espacio y con enormes energías controladas, echar un vistazo a la infancia de nuestro universo, a partículas que existieron sólo minutos después del Big Bang.

De ahí, que los descubrimientos del LHC pueden generar un cambio cultural masivo en todos los aspectos. “En ciencia hay modelos teóricos que pueden o no ser confirmados. El rango de energías de maneja el LHC es completamente nuevo y por eso es muy interesante que quizás -además de todo lo que fue predicho-, podamos ver partículas e interacciones nuevas, que no veamos lo que esperamos ver y entonces eso abre un abanico de nuevas posibilidades. Estamos terriblemente excitados con el arranque del LHC y sabemos que no tendremos resultados hasta dentro de un año, que hay muchísimo trabajo por delante. Esto implica una bisagra en la historia el conocimiento humano”.

Religión y ciencia: Dios y protones

Con buen humor y no sin cierta nota despectiva en su voz, Dova explica que el apelativo de “la máquina de Dios” para el Gran Colisionador de Hadrones, es una tontería.

“Supongo que la culpa de esa denominación la tiene el Premio Nobel de Física, León Lederman, que hace varios años escribió un libro de divulgación titulado La partícula de Dios, donde se refería a la partícula hipotética de Higgs, Seguramente su editor lo tituló de esa manera para vender más y hacerlo más interesante para los no científicos. Yo no lo he leído porque habla de cosas que se supone que sé muy bien, pero dicen que está muy bien escrito. Como uno de los objetivos del LHC es encontrar esa partícula, todo el laboratorio fue rebautizado de esa manera”, arguye.

Para Dova “ciencia y religión son líneas paralelas que en principio no se tocan. Tienen distintos orígenes y la ciencia no se mete con la religión y la religión no debería meterse con la ciencia. Cada persona debe sacar sus propias conclusiones. Los científicos hacemos nuestra investigación para entender la estructura de la materia y comprender mejor la evolución del universo”, concluye.

Patricia Rodón

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Opiniones (3)
2 de Diciembre de 2016|21:09
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2 de Diciembre de 2016|21:09
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  1. a todos ellos y a nosotros por tener el país que tenemos que aún con dificultades, hemos vuelto a pensar en la ciencia con egresados de instituciones estatales y gratuitas. Ojalá se siga difunfiendo todo esto para que dejemos de mirar de costado nuestros logros
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  2. ME SIENTO TAN ORGULLOSO DE ESTOS CHICOS Y LAMENTO NO VERLOS EN LA TV, EN LOS NOTICIEROS, ESCUCHAR DE ELLOS EN LAS RADIOS. LEER NOTICIAS SOBRE ELLOS Y NO LAS PAVADAS Y MEDIOCRIDADES A QUE NOS TIENEN ACOSTUMBRADOS LOS MEDIOS. BIEN "MDZ ON LINE " POR MOSTRARLOS Y HABLAR SOBRE ESTOS EJEMPLOS PARA NUESTRA JUVENTUD.
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  3. Muy buena la nota, felicitaciones, muchas así, augurio al Equipo Argentino.-
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