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Ángela Posada-Swafford*
Especial para EL TIEMPO
Para entender el trabajo de Juan Pablo Negret,
creador del Grupo de Física de Altas Energías de la
Universidad de Los Andes, y retirado hace un
año luego de 35 de haber
tenido la visión y valentía
de poner a Colombia en
las grandes ligas mundiales de la física de partículas, uno tiene que cambiarse el chip con el que
observa el mundo macro a
su alrededor. Porque Negret y sus colegas en todo
el mundo trabajan en comprender la estructura más
básica de la argamasa que
conforma el universo visible: las partículas fundamentales que están metidas unas dentro de otras
en el núcleo de los átomos, como diminutos juegos de muñecas rusas.
Uno se tiene que cambiar el chip porque a estas
escalas, el pensamiento tradicional según el cual los
objetos se comportan de formas predecibles y ‘normales’, no sirve. Aquí en el núcleo atómico, pasan cosas
extrañas.
Para empezar, este no es
un lugar estático, sino uno
donde la materia está en
constante ebullición. Eso
es algo difícil de aceptar
cuando uno mira un trozo
sólido de, digamos, madera. Pero acérquese lo suficiente con las herramientas de la ciencia moderna,
y verá la alucinante realidad.
En este curioso reino,
las partículas fundamentales y sus antipartículas viven aniquilándose unas a
otras y reapareciendo convertidas en otro “estado”,
la materia tornándose en
energía y viceversa (como
Einstein imaginara acertadamente), en una alquimia exquisitamente compleja que aún esconde misterios.
Incluso el “vacío” del espacio es una telaraña burbujeante de actividad porque las partículas aparecen y desaparecen continuamente como por ensalmo. Uno casi espera oír un
“pop, pop, pop”, como si el
universo estuviera siempre toteando minipalomitas de maíz. En otras palabras, al nivel micro más pequeño, nada puede quedarse tranquilo.
Bienvenido a la física
cuántica, las leyes que gobiernan a lo subatómico.
Un área del universo que
nuestro cerebro no está cableado para entender fácilmente.
Pero eso no ha detenido
a científicos como Negret,
quien, durante una larga y
nostálgica entrevista, recuerda el
par de décadas
que duró dando lata hasta lograr abrir para
Colombia la
ventana a la física de partículas de más
alto nivel.
Negret se
había ido por
El mundo
subatómico de
Juan Pablo
Negret
El científico colombiano, que puso a Colombia en las
grandes ligas de la física de partículas, recuerda su
descubrimiento, hace 20 años, del quark top.
su cuenta a Estados Unidos a hacer posgrados en
física, y descubrió que le
atraía no solo esa ciencia,
sino la tecnología de frontera que la hace posible.
Entonces se convirtió en
físico experimentalista.
Es la profesión del personaje de Leonard Hofstadter en la serie The Big
Bang Theory. Su trabajo
es comprobar mediante
observaciones que lo que
predicen los físicos teóricos (como el personaje de
Sheldon Cooper) es algo
real.
“Y como soy un payanés idealista, me obsesioné con traerme la física
fundamental experimental a mi tierra. Y entonces
me puse a escribir cartas
a los departamentos de física de las universidades
colombianas
–cuenta
Negret–. Yo me imagino
las caras que pusieron
cuando leyeron eso de que
yo quería hacer física experimental de partículas
elementales, porque para
ese entonces (1980) eso era
un absurdo. La percepción era ‘eso no sirve para
nada, aquí necesitamos es
ciencia aplicada, que dé
plata’. Y ese es el primer
error de cualquier país
que quiera desarrollarse
en ciencia”.
La historia simplificada
es que las estrellas se le alinearon cuando León Leder-
man fue nombrado director de célebre laboratorio
de Fermilab, en Illinois,
una de las catedrales de la
física moderna. Lederman
quería que Latinoamérica
se involucrara en las colaboraciones internacionales, e invitó a Negret a que
investigadores colombianos se unieran en algún ex-
Quién estudia física de
partículas en Colombia:
Cada vez más universidades se suben al tren de las
grandes colaboraciones internacionales de la física.
• Grupo de Física de Altas Energías de la Universidad de Los Andes: pionero en física experimental de
partículas en el país. Participa en experimentos en
Fermilab y el Gran Colisionador de Hadrones de la
Organización Europea para la Investigación Nuclear, CERN.
• Universidad Nacional: participa en uno de los experimentos del Gran Colisionador de Hadrones del
CERN, el LHCb.
• Universidad de Nariño: participa en el experimento ATLAS del CERN.
• Universidad de Antioquia: a raíz de una pasantía de
un estudiante de maestría, aparece en publicaciones relacionadas con el experimento CMS del
CERN.
El científico
colombiano Juan
Pablo Negret.
Imagen de las instalaciones de la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN), en la frontera entre Francia y
Suiza, donde han estudiado y trabajado varios colombianos. Negret ayudó a abrirles las puertas. Archivo particular
Rodrigo Sepúlveda / EL TIEMPO
Pequeños ciudadanos del núcleo
Un átomo podrá sonar como
algo diminuto, pero para una
partícula subatómica, es
equivalente a vivir en medio
de un país. El núcleo de todos
los átomos del universo es
tan denso, que contiene más
del 99,9 por ciento de la masa
del átomo (la nube de
electrones que orbitan al
núcleo es algo tan etéreo que
es casi inconcebible). Y la
pequeñez de ese núcleo es
absurda: ocupa una
cienmilésima del tamaño
total del átomo.
Arracimados allá adentro
están los protones y
la velocidad de la luz dentro de un acelerador producen trillones de partículas de todas clases, que
mueren en fracciones de
segundo, dejando montañas de datos en los supercomputadores. Después
viene el trabajo de descifrar qué es qué.
Pero no todo es tan fácil.
Las propiedades del quark
top son extrañas y generan nuevas preguntas. Su
masa es la más grande de
cualquier otra partícula
elemental. Y eso es clave
para entender si el universo que habitamos es estable y qué le espera en el futuro.
“Hicimos cosas lanzadas que para muchos eran
imposibles, pero demosPartícula fundamental
tramos que si se podían”,
En marzo de 1995, ese dice Negret sin titubeos. Y
grupo de científicos fue añade: “Ya son más de 26
testigo de un hecho inolvi- años con Colombia metidable. Físicos de vado en esta ciencia
rios experimentos
de vanguardia; codentro de ese labomo resultado, cienratorio anunciaron
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lo mismo que si inprobó la existencia
vitaran a un astroJuan Pablo
de la partícula Hi- Negret
nauta colombiano
ggs, Fermilab de- CIENTÍFICO
a trabajar un rato
mostraba en el 95 el COLOMBIANO
en la Estación Esescondite del último
pacial.Yo sigo con
de los quarks. El extraño la obsesión de tratar de
nombre de las criaturas ilusionar a jóvenes colomsubatómicas lo puso el físi- bianos de ver más allá de
co teórico Murray Gell- la loma y de abrazar las
Mann, quien los concibió; oportunidades que hoy
Gell-Mann se había inspira- ofrece un mundo globalido en un término que leyó zado”.
en Finnegans Wake, una
Y quién sabe, quizás alnovela del escritor irlan- guno de ellos nos ponga al
dés James Joyce.
universo patas arriba.
Los estrellones de los * Ángela Posada-Swafford se especializa en
núcleos de átomos a casi escribir temas de ciencia.
perimento en Fermilab, a
condición de que estuvieran representando una universidad o centro de investigaciones.
Entonces comenzó el proceso de convencer a Los Andes, ayudado por el mismísimo Fermilab en sus arremetidas, y para 1989 se creaba el Grupo de Física de Altas Energías. Poco después
Los Andes solicitó ser
miembro del experimento
D0 (d-cero), una de dos
grandes colaboraciones internacionales (cada una llegó a tener cerca de mil científicos) manejando el detector gigante para colisiones
protón-antiprotón del nuevo acelerador en Fermilab.
Y el resto es historia.
neutrones. En un momento
dado tuvieron puesta la corona
de ser las partículas
fundamentales, o indivisibles.
Pero entonces los experimentos
Ilustración de algunas de la
posibles configuraciones de
los quarks dentro de un
protón o neutrón. Foto: CERN
dentro de aceleradores de
partículas descubrieron que
en el interior de protones y
neutrones a su vez había
otras partículas de materia
aún más fundamentales:
quarks y gluones.
Los quarks resultaron venir
en seis ‘sabores’ diferentes,
cuyos nombres reflejan la
curiosa mente de los físicos:
Quark Arriba, Abajo,
Extraño, Encanto, Fondo y
Cima (o top).
Si los quarks son los ladrillos
que componen la materia
visible del universo, los
gluones son el cemento o la
‘goma’ (glue). Ellos
transmiten una poderosa
fuerza que mantiene unidos
a los quarks dentro de los
protones y los neutrones, y
son tema digno de atención
aparte. (¿Recuerda al famoso
bosón de Higgs? Ese es un
primo hermano del gluón. Y
en esas célebres
investigaciones también
participaron Negret y
compañía).
Aunque algunos físicos creen
que los quarks y las
partículas que están fuera
del núcleo, como los
electrones, son los ladrillos
más básicos, otros, como
Negret, opinan que no
tendría nada de raro
encontrar en su interior
unos aún más diminutos.
“Todas estas son demasiadas
partículas. Tiene que haber
algo más simple”, concluye.