‘En un año podemos estar encontrando la materia oscura’

 Joe Lykken. El subdirector del Fermilab habla sobre la cooperación para abrirle nuevas fronteras a la ciencia.



Los físicos de partículas buscan saber de qué está hecho el universo y cómo opera.

Uno de los cañones más poderosos jamás construidos por el hombre está siendo fabricado en este momento en la ciudad de Batavia, en el estado de Illinois (Estados Unidos). Tendrá un alcance de 1.300 km y estará enterrado bajo tierra. Sus balas serán tan poderosas que no tendrán ningún problema en atravesar las distintas capas terrestres. Ni siquiera el plomo sólido podrá detener estos increíbles proyectiles.

El ambicioso proyecto no tiene fines bélicos. De hecho, las balas que disparará el cañón, lejos de destruir, buscarán seguir construyendo el conocimiento acerca los neutrinos, esas diminutas partículas fundamentales que son de las más abundantes del universo –por una posible relación con la materia oscura– y constituyen uno de sus componentes intrigantes, pues son tan pequeñas que su masa es millones de veces menor que la del electrón y hasta ahora solo han podido ser detectados de manera indirecta.

El nombre de este proyecto es Deep Underground Neutrino Experiment (Dune), de cuya responsabilidad está a cargo Fermilab, uno de los laboratorios enfocados en la física de partículas más importantes del mundo.

En sus 50 años de existencia, el trabajo de Fermilab se ha visto recompensado con descubrimientos como los del ‘quark fondo’ y el ‘quark cima’, dos de las partículas fundamentales más pesadas que se conocen. Allí también hallaron uno de los tres tipos de neutrinos de los que se tiene conocimiento, trabajo que significó el comienzo de la aventura por entender estas escurridizas partículas.

“Gran parte de nuestro éxito durante este medio siglo ha sido que solo hacemos experimentos de ciencia básica. No hacemos ciencia aplicada ni temas relacionados con la seguridad nacional. Hemos sido un laboratorio internacional desde el comienzo, incluso tuvimos colaboraciones con la Unión Soviética cuando esta aún existía. De alguna manera nos las arreglamos para rodear la política y hacer solo ciencia”, le dijo a EL TIEMPO Joe Lykken, subdirector de Fermilab.

Lykken, quien ha sido parte de ese centro científico durante 25 años, es doctor en física teórica del Instituto Tecnológico de Massachussetts. Su responsabilidad en Fermilab es asegurarse de que todos los grandes experimentos que allí se llevan a cabo sean exitosos, ya sean los que están en marcha o los que están por venir, como Dune.

Lykken, oriundo de Minnesota, fue uno de los asistentes a la quinta Reunión de Ministros y Altas Autoridades en Ciencia, que recientemente llevó a cabo la OEA en Medellín.

El descubrimiento del bosón de Higgs causó un gran revuelo en el mundo. Incluso, esta fue llamada la ‘partícula de Dios’. ¿Cuál será el siguiente gran descubrimiento en física de partículas?

Una de las cosas que puede pasar muy pronto, incluso el próximo año, es el descubrimiento de las partículas que constituyen la materia oscura. Sabemos que hay materia oscura en el universo, pero no hemos sido capaces de verla en el laboratorio, por lo que tenemos varios experimentos –muchos de los cuales está liderando Fermilab– que están tratando de detectarla. Si lo logramos, será una revolución, porque estamos hablando de la mayor parte del universo y de la cual no hemos sido capaces de obtener mucha información.

¿Cómo planean encontrar la materia oscura?

Es un gran reto tecnológico porque la razón por la que no la hemos encontrado aún es que no contamos con la tecnología suficientemente buena y sensible para verla. Esto está relacionado con el otro proyecto que estamos haciendo, que es la búsqueda de neutrinos, los cuales apenas somos capaces de detectar; entonces buscar los neutrinos y la materia oscura ayuda a la evolución de la misma tecnología, y esas son las dos cosas que estamos haciendo al mismo tiempo.

¿En qué están estas investigaciones?

Necesitamos mejores tecnologías para detectar estas partículas. Por eso estamos desarrollando toda clase de sensores, y eso involucra crear tecnologías que hasta ahora están siendo inventadas. Estamos creando laboratorios cada vez más grandes y profundos bajo tierra, porque la materia oscura es tan difícil de detectar que si cualquier otra cosa está pasando alrededor, incluyendo la radiación de los rayos cósmicos, no hay esperanza de verla. Lo interesante es que podemos usar los mismos laboratorios subterráneos para detectar neutrinos. Y en unos años vamos a tener un laboratorio andino, gracias al gran túnel que conectará a Argentina y Chile (a través de la cordillera de los Andes), el cual será un gran lugar para hacer experimentos de materia oscura y neutrinos.

¿Cree que el hallazgo de la materia oscura ganará el premio Nobel?

Sí. De hecho, cualquier persona que vea algo que se confirme que es real, que siempre es la parte difícil, es un premio nobel automático.

Al principio se pensaba que solo existía una partícula fundamental, el átomo. Luego tuvimos el electrón, el neutrón y el protón. ¿Cuántas partículas conocemos ahora y cuántas tendremos al final?

Ahora tenemos casi 20 partículas que muchos teóricos como yo creemos que son realmente elementales. Después viene otra capa en la que estamos tratando de entrar ahora. Y esta es una de las razones por las cuales estudiamos los neutrinos. Creemos que debe haber una que nos lleve a una explicación más simple que toda esta locura de partículas.

Actualmente, el mundo científico se basa en las grandes colaboraciones, como Dune. ¿Cómo ve el rol de Colombia en este escenario?

Hasta el momento hemos tenido colaboraciones muy exitosas de físicos colombianos que trabajan en Fermilab y desde hace muchos años sabemos cómo trabajar juntos. Para este gran nuevo experimento de neutrinos que es Dune tenemos seis instituciones de Colombia interesadas en trabajar en él. Y ellos están hablando con otros países de Latinoamérica para armar un consorcio más grande. Esta es la manera como estos grandes experimentos científicos deben trabajar.

¿Qué cualidades debe tener el investigador del siglo XXI?

Creo que deben ser capaces de trabajar en estas grandes colaboraciones. Los días en los que Einstein se sentaba en su oficina solo ya son cosa del pasado. Los proyectos que tratamos de hacer son tan difíciles que debemos intentar que todo el mundo se junte. Hay que saber trabajar en equipo. La otra cosa que hay que hacer es conocer la tecnología y la computación que están utilizando los otros científicos en sus experimentos. No es suficiente decir que uno es físico de partículas, sino que hay que saber qué está pasando en el resto del mundo.

En Colombia parece que no se le da la importancia que se merece a la ciencia básica, y se prima el interés por la ciencia aplicada. ¿Qué opina de esto?

El modelo que hemos visto en muchos países, incluido Estados Unidos, es que hay que tener una combinación de las ciencias básicas, y entonces hay quienes toman sus aplicaciones y las llevan a la industria. Pero se necesita tener las dos. Si no se tiene la ciencia básica, no motivaríamos a los jóvenes para que piensen en los desafíos que hacen posible la nueva tecnología. Esa es la base que hace que todo se mueva en términos de gente y tecnología. Las aplicaciones vienen después de esto.
Estudiar las altas energías

El Laboratorio Nacional Fermi (Fermilab) se llama así en honor al físico Enrico Fermi, pionero en física de partículas y premio nobel en 1938. Ubicado 50 kilómetros al oeste de Chicago, está dedicado al estudio de la física de altas energías. En él se tuvo el acelerador de partículas más potente del mundo hasta la aparición del Gran Colisionador de Hadrones (GCH) europeo (2008). Fermilab alista el haz de neutrinos más intenso del mundo, la partícula menos comprendida, y explora la materia y la energía oscuras, que constituyen el 96 % del universo.

NICOLÁS BUSTAMANTE HERNÁNDEZ

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