En busca de la partícula de Dios

Corría el mes de marzo. Después de ocho horas de vuelo desde Montreal, aterrizo una vez más en la bella y francófona Ginebra. La ciudad apenas despierta. Paso la aduana entredormido y el oficial de inmigración nota mi nacionalidad en el pasaporte. Colombiano. Advierto que se apresta a hacer preguntas, así que me adelanto y muestro mis credenciales del CERN (European Organization for Nuclear Research). La entrevista termina al instante. El oficial sonríe: "!Bon séjour monsieur, allez ! (Buena estadía caballero, siga)".

John Idárraga

El colombiano participa en uno de los experimentos más importantes del siglo.

El CERN es considerado el laboratorio más grande del planeta. La meca de la ciencia para muchos. Cientos de desarrollos revolucionarios en ciencia han salido de este lugar. El www (world wide web) se inventó aquí. Fundado en 1954, el CERN es una pequeña ciudadela, mitad en territorio suizo, mitad en territorio francés. Hay restaurantes, hotel, bomberos, clínica, tiendas, oficina de correos y bancos. Centenares de expertos de todo el mundo caminan presurosos de un lado para otro hablando en más de 50 lenguas. ¡Ah y por cierto, aquí también cobra vida el experimento científico de mayor envergadura jamás construido por la raza humana!

Debajo de mis pies, en una caverna a 100 metros de profundidad, lejos de las perturbaciones de la superficie, descansa el Large Hadron Collider, en español, Gran Colisionador de Hadrones. Tomó 25 años y más de 6.000 millones de dólares concebir, diseñar y construir esta colosal máquina, que se compone de un anillo superconductor dentro de un túnel que tiene un perímetro de 27 kilómetros. El tamaño del túnel es tal que un pequeño automóvil podría circular por él. Más de 30 países han aportado fondos y vinculado a sus mejores científicos para un propósito trascendental: ir en busca de lo que algunos han denominado 'la partícula de Dios', pero que nosotros, a decir verdad, seguimos prefiriendo llamar 'el bosón de Higgs'.

Kyle Cranmer, profesor de la Universidad de Nueva York, es uno de los cerebros detrás de este experimento. Para muchos de ellos, 'ver' la partícula de Dios es la misión de sus vidas. Durante unos meses atrás trabajé en el grupo de Cranmer que está encargado de desarrollar parte del software que debe ‘fotografiar’ el bosón de Higgs. Esta búsqueda se puede comparar, en grandes rasgos, con tratar de encontrar la luz de una vela, puesta en la superficie del Sol (suponiendo que no se derrite), observando con un telescopio desde la tierra. Este hombre va a ser protagonista de los descubrimientos más importantes en física en los próximos años. Esa es mi predicción.

Entre los participantes del proyecto, hay un grupo de franceses. Resulta irónico, pero la tarea de estos franceses es ir en contravía del resto de científicos. No buscan la partícula divina. Buscan respuestas en caso de que la partícula no exista. Trabajo con ellos. Desde el punto de vista del análisis y la complejidad técnica, buscar y no buscar la partícula resulta una tarea similar. Estamos en la frontera de la ciencia. Más allá de esto nadie sabe nada con certeza.

Con sus 46 metros de largo, 25 de ancho y largo, el detector ATLAS es el detector de mayor volumen jamás construido. Pesa el equivalente a cien jets 747 (sin pasajeros), en un espacio en el que solamente cabría uno solo. Los datos que arroja el detector por año equivalen a 3.200 terabytes, algo así como 7 kilómetros de CDROM empilados uno encima de otro. 2.100 científicos de 37 países, 167 universidades y laboratorios, diseñaron, construyeron y calibraron el detector. No está completo aún, pero debe estar listo para el final de este verano. Mi tesis para obtener el grado de Ph.D. depende del buen comportamiento de este coloso metálico.

La construcción de estos detectores tuvo lugar en distintos rincones del planeta. Las partes llegaron transportadas cuidadosamente en barcos o aviones. Luego se bajaron por un túnel vertical hasta la caverna. Cuando hablo con gente de la región les pregunto qué piensan de este inacabable desfile de personas de todas las razas y de máquinas que parecen fragmentos de platillos extraterrestres frente a las puertas de sus casas. La mayoría está bastante enterada del asunto. Algunos manifiestan algo de miedo por lo que pueda ocurrir. Corren rumores tontos afirmando que aparecerán agujeros negros que se podrían tragar la tierra. Otros lo encuentran fascinante. Nadie es indiferente, es imposible: estamos a punto de cambiar nuestra visión del universo que nos rodea.

Hace unos meses, una de tantas reuniones a las que he tenido que asistir en el CERN, se interrumpió con la visita de Jorg Wenninger. Nada más y nada menos que el ‘timonel’ a cargo del Gran Colisionador. Fue una gran oportunidad para enterarme de algunas intimidades de lo que está pasando. "En el primer año del experimento, a partir de septiembre, no se podrá trabajar a la energía máxima posible. Sólo para finales del 2009 el colisionador debería estar dando su máxima potencia", aclaró Jorge Wenninger.

El Colisionador es como una pista donde los científicos aceleran protones y otras partículas, utilizando energías altísimas. Tal es la energía, que un protón acelerado al máximo puede viajar al 99.9999991% de la velocidad de la luz. Billones de billones de partículas subatómicas recorren estos cilindros. Pero no se trata sólo de viajar. Lo más importante es colisionar. Un haz de protones gira en una dirección y un segundo haz en dirección contraria.

Conocer a fondo lo que pasó tras el Big Bang

Colisionar partículas es como abrir una ventana hacia el pasado. Nos asomamos al origen del universo, una billonésima de segundo después de ocurrido el Big Bang. Allí, las cosas no eran como las conocemos hoy. En términos de temperatura, en el punto de colisión se tiene algo como 100.000 veces la temperatura del Sol. Estudiar ese universo naciente nos ofrece la oportunidad de vislumbrar los misterios de la materia y sus interacciones más fundamentales. Las fuerzas que hoy se escabullen de nuestra mirada se muestran claramente en ese instante extremo.

Esta semana comienza esta carrera de partículas choconas. Y para todos los que trabajamos en los detectores se inicia la temporada de caza. Todos detrás de la ‘partícula divina’. No es tan sencillo explicar qué es realmente la partícula divina. Tan enredado ha resultado el asunto que en 1993, el ministro inglés para la ciencia, William Waldegrave, retó a los físicos a describir en una sola cuartilla qué era el bosón. Creo que Tom Kibble y David Miller, del departamento de física del Imperial College de Londres hicieron bastante bien la tarea.

(CERN)

"Los físicos teóricos siempre buscan la unificación, Newton reconoció que la caída de una manzana, las mareas y las órbitas de los planetas eran aspectos de un mismo fenómeno, la gravedad. Maxwell unificó la electricidad, el magnetismo y la luz. Cada síntesis extendió nuestra comprensión. En 1960 los tiempos estaban maduros para un paso más" escribió Kibble.

En la comprobación de esto que llamamos Modelo Estándar (teoría con la que los físicos pretenden explicar desde un punto de vista fundamental todas las cosas en el universo) hay un eslabón perdido: el mecanismo para entender por qué la materia tiene masa. A Peter Higgs, un físico del Reino Unido, se le ocurrió una genial respuesta. Dicen que al regresar de una caminata por The Cairgorms, una cadena montañosa al este de Escocia, Higgs supuso que debía existir una partícula especial responsable de darle masa a todas las demás. Lo mejor será recurrir a la analogía que propuso David Miller para explicar esto.

"Imagine un cóctel donde miembros de un partido político están distribuidos uniformemente en un salón. Todos hablan con sus vecinos. El ex primer ministro entra y cruza el salón. Los partidarios se sienten fuertemente atraídos hacia él y se aglutinan a su alrededor. En la medida que él se mueve atrae a gente a la que se acerca. Mientras que los que ha dejado atrás regresan a ocupar su espacio. Dado el nudo que se forma alrededor del ex ministro, él adquiere una masa más grande que la usual". El bosón de Higgs sería como un rumor sobre la llegada del ministro que provocaría el mismo efecto. Sólo ahora nos aprestamos a comprobar algo que por cuatro décadas había sido imposible ver.

*John Idárraga es físico de la Universidad Nacional de Colombia y miembro de la colaboración canadiense en el CERN. 'En busca de la partícula de Dios' fue publicado originalmente en el diario colombiano El Espectador.