(emitido a las 8.51 Hs.)

EMILIANO COTELO:
Desde hacía 50 años, centenares de físicos del mundo entero trabajaban para confirmar la existencia de una partícula elemental llamada "bosón de Higgs". El miércoles pasado, la comunidad científica vivió una verdadera conmoción: cerca de Ginebra, Suiza, en el Laboratorio Europeo de Física de Partículas (CERN), se anunció que ese hallazgo tan esperado se había concretado, que el bosón de Higgs efectivamente existe.

Y ustedes se preguntarán: ¿por qué este es un acontecimiento importante? ¿Qué tiene que ver ese descubrimiento con la vida nuestra de cada día?

El bosón de Higgs, que algunos denominan la "partícula de Dios" era, hasta ahora, una teoría para explicar por qué la materia tiene masa, eso que, combinado con la gravedad, define el peso de un objeto. "Por ejemplo, si el electrón no tuviera masa, no habría química ni biología ni personas", dijeron los especialistas que hablaron el miércoles en la conferencia de presentación.

Pero ese es apenas un pantallazo, apenas un titular. Les propongo que profundicemos en esta revolución que acaba de ocurrir, y que para eso conversemos con uno de los científicos uruguayos que han dedicado su vida académica a este tipo de temas.

El contacto será con Gabriel González Sprinberg, doctor en física especializado en física de partículas, profesor titular en la Facultad de Ciencias de la Universidad de la República, a quien hoy hemos encontrado en España, concretamente en la Universidad de Valencia, adonde viaja periódicamente por sus trabajos de investigación. El doctor González Sprinberg cursó sus estudios de licenciatura y doctorado en física nuclear y de partículas en el Centro Atómico Bariloche, en Argentina. Desde hace años su área de investigación está relacionada con la teoría de Higgs.

Tengo una cantidad de preguntas, mías y de los oyentes. Pero empecemos por ubicar el contexto. Para que este descubrimiento fuera posible debió acumularse el trabajo de centenares de científicos durante décadas, pero en especial fue necesario construir el más potente acelerador de partículas, el Gran Colisionador de Hadrones (Large Hadron Collider, LHC), que está instalado bajo tierra, en la frontera entre Suiza y Francia, y que tiene un diámetro de unos 27 kilómetros. Brevemente, ¿qué es el LHC?

GABRIEL GONZÁLEZ SPRINBERG:
Es una máquina, un dispositivo, un acelerador de partículas que está diseñado para hacer chocar partículas, en este caso protones. Por ejemplo, el hidrógeno está hecho por un protón y un electrón dando vueltas alrededor; pues bien, esta máquina hace chocar protones con protones. Es un gran experimento que está ubicado en el CERN, situado en un túnel de aproximadamente 27 kilómetros de largo –entre 50 y 180 metros bajo tierra–, y que acelera estas partículas a una gran velocidad o, lo que es lo mismo, se les imprime una gran energía, del orden de 7.000 veces la energía que estas tienen por tener masa.

EC - ¿Por qué se necesitaba esa energía, esa velocidad?

GGS - Seguramente la ecuación más famosa de la física es la ecuación de Einstein, que de alguna manera implica la igualdad entre masa y energía. Imprimirles gran energía a las partículas y luego hacerlas chocar genera la posibilidad de producir otras partículas con masa. De cuanta más energía dispongamos, más distintas formas de materia, de partículas, y eventualmente de masa grande, podremos conseguir en esos choques.

EC - ¿Cuál es esa fórmula de Einstein a la que estás aludiendo?

GGS - Energía es igual masa por velocidad de la luz al cuadrado (E = mc2). Es la equivalencia entre masa y energía, una ecuación muy conocida, es vox populi. Estos protones van casi a la velocidad de la luz, que es la velocidad máxima en física. Recorren esos 27 kilómetros aproximadamente 11.000 veces por segundo. Se los hace chocar y a partir de ahí se detecta lo que se produce. Ahí hay todo un mundo gigantesco.

EC - ¿Es correcto que el LHC costó 10.000 millones de dólares?

GGS - Efectivamente, su costo aproximado fue de 10.000 millones de dólares. Es un esfuerzo de muchos años de muchos países.

EC - ¿Quiénes trabajan allí?

GGS - Ahí trabajan físicos de partículas, principalmente físicos experimentales, y también ingenieros. Varios cientos de personas trabajan cotidianamente en el CERN y en el LHC. En ese túnel, el LHC, donde ocurren choques planificados, hay cuatro posiciones, y en cada uno de esos lugares hay cuatro detectores gigantescos. A su vez, en cada uno de ellos hay un número de científicos trabajando. Por ejemplo, uno de los detectores se llama Atlas y otro CMS, y en cada uno de ellos trabajan alrededor de 3.000 científicos que están en todo el mundo, no necesitan estar en el CERN. Los datos que se producen en esas colisiones se envían a varias decenas de países del mundo a velocidades de trasmisión altísimas, del orden del gigabyte por segundo, y son analizados en computadoras que están en más de 30 países.

EC - De la audiencia te preguntan si hay uruguayos trabajando en este laboratorio.

GGS - No, no hay uruguayos trabajando en el laboratorio. En Uruguay no tenemos físicos experimentales de partículas. Sí hay un pequeño grupo de física de partículas, que yo integro y hay un par de estudiantes más. Trabajamos en cuestiones de física teórica relacionadas con lo que pasa en el LHC, Higgs y otras partículas.

EC - Estabas, por lo tanto, muy pendiente de estos trabajos. Supongo que también estabas muy excitado la semana pasada.

GGS - Sí, este es un momento increíble. Pocas veces ocurren descubrimientos de esta magnitud en física o en ciencia. Este es uno de los grandes momentos.

EC - Es bueno calificarlo de esa forma, porque eso pauta el interés también de la audiencia, más allá de que en principio puede sonar como un asunto árido.

¿Qué fue concretamente lo que se anunció en el CERN con respecto a la partícula de Higgs?

GGS - Se anunció la observación de un bosón de Higgs. Hace algunos meses, por diciembre, se anunció que había evidencias, pero no eran suficientes, no tenían estadísticas o no estaban medidas con la suficiente precisión como para poder anunciar el descubrimiento. Eso recién se pudo hacer ahora, se anunció la detección de una partícula, un bosón de Higgs, que tiene el valor de masa que se esperaba detectar y con todas las propiedades que se han podido medir para un bosón de Higgs de estas características. Sin lugar a dudas se ha detectado el bosón de Higgs; lo que falta saber en todo caso queda para el futuro, que es cuáles son exactamente sus propiedades y qué tipo de bosón de Higgs es.

EC - Tendríamos que aclarar el término "bosón", porque estoy seguro de que para muchos es algo relativamente nuevo o directamente nuevo. ¿Qué es un bosón?

GGS - "Bosón" es una palabra un poco técnica, quizás no es necesario llamarle bosón, pero en realidad el impacto de este descubrimiento tiene que ver con que de hecho es un bosón. Los físicos clasificamos las partículas en bosones y otro tipo de partículas que se llaman fermiones, que tienen propiedades cuánticas completamente diferentes. Los bosones pueden estar todos en un mismo estado físico de velocidad o de energía, mientras que los fermiones son un poco más antipáticos y no aceptan estar dos partículas en un mismo estado. De manera que esta partícula de Higgs es un bosón, y uno muy particular, porque es el primer bosón constituyente de la materia de estas características que se detecta. En la naturaleza hemos detectado muchísimos bosones, pero ninguno que tenga el carácter elemental que tiene este bosón de Higgs.

EC - ¿Qué es lo singular? Quizás podemos aprovechar para preguntarte también por qué le dicen la "partícula de Dios".

GGS - Respecto a lo singular, para resumirlo diría que en física dividimos las materias en aquellas que componen la materia en sí, por ejemplo el electrón y el protón, y aquellas que son responsables de las fuerzas entre las partículas de materia, por ejemplo el fotón, que es la partícula elemental de la luz. Pues bien, el bosón de Higgs no es ni de las primeras, del tipo de electrón, protón, etcétera, ni de las segundas. Es una nueva forma de masa, de materia, y por eso es tan singular.

Respecto al nombre, es un nombre que ha calado en la gente. Creo que tiene que ver con que esta partícula tiene enormes responsabilidades en la física. Es la partícula responsable de la generación de masa o de los mecanismos que permiten que las demás partículas tengan masa.

EC - Y aquí entramos en el concepto de masa, que no viene mal definir.

GGS - Todos tenemos al menos una idea intuitiva de lo que es la masa, es aquella propiedad que hace posible que exista la atracción gravitatoria entre los cuerpos, que hace posible que la Luna gire alrededor de la Tierra, que nos mantiene sentados en la silla cuando estamos aquí en el planeta Tierra y que hace que no estemos flotando por el aire. Eso es posible porque tenemos masa. Y esa misma propiedad la tienen las partículas elementales, cada una de ellas.

EC - ¿Y el bosón qué papel juega?

GGS - El bosón tiene una masa que es algo así como 125 veces la masa de un protón, para partícula elemental es bien pesada, lo cual fue parte de la dificultad de detectarlo, porque hay que tener un experimento con mucha energía para poder detectar una partícula tan pesada. Creo que esa propiedad que tiene de darles masa a las demás partículas –por medio de un mecanismo que se llama mecanismo de Higgs– es la responsable de ese nombre de "partícula de Dios".

Ese nombre tiene origen en un libro del premio Nobel Leon Lederman que se llamó "La partícula divina". En inglés el nombre original que él quería darle era "The Goddamn Particle", "la partícula maldita", pero por comentarios del editor resolvieron quitarle la última parte, "damn", entonces quedó "La partícula divina". Eso tuvo mucho impacto y hoy día se utiliza ese nombre.

EC - De algún modo tiene que ver con la creación.

GGS - Sí, con la creación y con la posibilidad de que las partículas tengan masa. No es porque exista el Higgs que las demás partículas se crean. En las teorías físicas poner masa a las partículas no es algo sencillo. Las teorías físicas se escriben sobre la base de propiedades de simetrías muy generales que uno quiere para el objeto que está describiendo y para la naturaleza, y esta partícula de Higgs permite mantener esas simetrías y a la vez tener masa para las partículas. Es un mecanismo que fue pensado hace 50 años, hasta hace 50 años no había manera de escribir una teoría consistente para las partículas elementales, y a Higgs y otros cinco científicos en un mismo año, en 1964, se les ocurrió este mecanismo que finalmente se conoció con el nombre de mecanismo de Higgs, que permite escribir las teorías físicas que hoy día han sido probadas en miles de experimentos a lo largo de todas estas décadas.

EC - ¿Cuál es la relación de la partícula de Higgs, del bosón de Higgs, con el Big Bang?

GGS – Yo no diría que tiene una relación muy directa con el Big Bang, pero es esperable que partículas como los bosones de Higgs jueguen un papel muy importante en la composición de masa que existe en el universo y en los mecanismos que hacen posible el Big Bang.

Esto abre una ventana enorme, porque es un nuevo tipo de partícula. Estos bosones, que son partículas elementales, abren una ventana enrome para poder pensar un montón de problemas que tenemos en la ciencia, en la física, para explicar lo que observamos.

EC - ¿Cuál es la importancia del descubrimiento de la semana pasada?

GGS - La física tiene un conjunto de teorías de las interacciones sobre las fuerzas fundamentales y de las partículas que se llaman "modelo estándar", que permiten describir la naturaleza con un nivel de precisión muy grande en la enorme mayoría de los experimentos que podemos realizar en los laboratorios. Esas teorías tenían esencialmente un solo mecanismo, una sola partícula –que es central porque les da masa a las demás partículas– que no había podido ser detectada. En el mismo lugar donde funciona el LHC funcionó hasta el año 2000 otro gran acelerador que se llamaba LEP (Large Electron-Positron collider, Gran Colisionador de Electrones y Positrones) que obtuvo evidencias indirectas de la existencia de Higgs, pero no pudo ni detectarlo ni dar valor de su masa. La importancia tiene que ver con que estas teorías y este mecanismo de Higgs reciben con este descubrimiento el último soporte que necesitaban para consolidarse, y además nos permite estar tranquilos de que estas teorías que hemos usado durante décadas reposan en un mecanismo que la naturaleza ha decidido utilizar bien.

EC - ¿Qué pasaría si hubiera ocurrido lo contrario, si la teoría de Higgs se hubiese demostrado equivocada? Supongo que tenemos antecedentes de ese tipo en las ciencias.

GGS - Sí, hay antecedentes, no sé si de esta magnitud. Por ejemplo, cuando se descubrió la radiactividad durante casi una década las mentes más importantes de la ciencia pensaban que la energía podía no conservarse en la radiactividad, y después se demostró que no era así, la energía se conserva y ese es un principio fundamental. Si no se hubiera encontrado el bosón de Higgs habría sido un gran problema. Como físico teórico te podría decir que sería una opción interesante, porque un escenario como ese habría dejado un número enorme de preguntas planteadas. Desde otro punto de vista, para un acelerador como el LHC, que tiene como una de sus misiones principales de diseño detectar el bosón de Higgs, habría sido una situación difícil.

EC - Habría sido un éxito y un fracaso al mismo tiempo.

GGS - Un éxito y un fracaso. En general los resultados negativos no son vistos como un éxito y, frente al esfuerzo que implicó hacer una máquina como esa, no haberlo detectado habría sido una situación difícil.

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EC - Decíamos que esta partícula subatómica, el bosón de Higgs, hasta ahora era una teoría desarrollada hace 50 años por Peter Higgs para explicar por qué la materia tiene masa. Alguien ha dicho que la idea es parecida a la de la gravedad y su descubrimiento por Isaac Newton, la gravedad siempre estuvo ahí antes de que Newton la explicara. ¿Estás de acuerdo con ese paralelismo?

GGS - En alguna medida sí, es lo que hacen las grandes cabezas en ciencia; por un lado, anticiparse a lo que se puede medir, a los experimentos, y por otro, compaginar lo que se conoce y lo que se mide en teorías que a su vez den nuevos resultados, nuevas predicciones. Así es como avanzan la ciencia y en particular la física.

EC - De la audiencia te preguntan quién es Higgs. Y hay que ponerlo en presente porque Peter Higgs estuvo el miércoles pasado en el salón donde se hizo el anuncio, por supuesto que muy emocionado.

GGS - Higgs es un distinguido profesor de la Universidad de Edimburgo que hoy en día tiene creo que 83 años. Casualmente también en Edimburgo nació Maxwell, el padre de la teoría del electromagnetismo. Higgs ha sido un físico conocido en su vida académica, estos trabajos de 1964 –uno de los cuales, el más importante de ellos, incluso fue rechazado por alguna revista cuando lo iba a publicar– lo convirtieron en alguien muy famoso y de gran consideración por parte de la ciencia, porque hoy en día son una idea central en las teorías que describen la materia.

EC - ¿Qué implica para el futuro de la ciencia la confirmación de este hallazgo?

GGS - Abre un montón de posibilidades que hasta hoy en día quizás eran impensables. Había un grado de imaginación demasiado grande respecto a la posibilidad de que bosones como el de Higgs jugaran un papel importante en otros problemas de la física, de la cosmología, relacionados con el Big Bang. En ese sentido abre unas ventanas enormes. Por otra parte, lo que ha podido ver el LHC hasta ahora es un bosón de Higgs, pero no se sabe exactamente a qué teoría, de las varias que incluyen bosones de Higgs, pertenece. De manera que hay ahí todo un mundo de física, de propiedades de la materia, que no conocemos.

El LHC está funcionando hoy en día a la mitad de la energía para la que fue diseñado, recién a partir de 2014 se va a hacer la mejora en energía, y en ese entonces me imagino que vamos a poder conocer mucho más en detalle si hay un bosón de Higgs o son varios, qué propiedades tienen, qué otras partículas nuevas existen... Hay varios experimentos de primera línea en funcionamiento que no han tenido la notoriedad de este descubrimiento, por ejemplo, experimentos relacionados con propiedades de la materia en condiciones similares a las del Big Bang en los primeros instantes. Hay un experimento que está estudiando las diferencias entre las propiedades de la materia y la antimateria, que también es un tema central, porque observamos un mundo que parece compuesto de materia, pero las leyes físicas dirían que da lo mismo que sea materia o antimateria, tienen exactamente las mismas propiedades.

EC - Ahí de nuevo tenemos que hacer aclaraciones. Hay oyentes que preguntan desde temprano por la antimateria. ¿Podemos desarrollar esta idea?

GGS - La antimateria hoy en día no es algo tan raro, la tenemos al lado del Estadio Centenario, por ejemplo, en el Cudim (Centro Uruguayo de Imagenología Molecular). Ahí se detectan las señales que emite el positrón, que es la antimateria del electrón. La antimateria de una partícula es esencialmente una partícula idéntica, pero que tiene algunas propiedades opuestas, por ejemplo la carga eléctrica es de signo contrario. El electrón tiene carga negativa, y su antimateria es idéntica salvo en su carga. La materia y la antimateria se aniquilan, producen luz, o "fotones", como decimos los físicos. Esa luz es detectada, y a partir de eso es que en el Cudim se realizan diagnósticos, [en forma de] imágenes.

Y por cierto, ya que estamos comentando lo del Cudim, yo en estos días pensaba cómo expresar todo esto en un lenguaje bien accesible e hice la cuenta de qué significa el LHC en términos de inversión para Europa. En términos del PIB la inversión que realizó Europa con el LHC es equivalente a la que el Uruguay realizó con el Cudim para adquirir la técnica PET. Quería mencionarlo como una curiosidad.

EC - Y ya que mencionaste la técnica PET, vayamos a la otra pregunta pendiente: ¿consecuencias de este hallazgo de la semana pasada en la vida cotidiana?

GGS - Tiene consecuencias a nivel cultural. El día que se anunció el descubrimiento del Higgs puse "Higgs" en el buscador Google y salieron 10 millones de páginas, hoy puse "Higgs" y salieron 35 millones de páginas. Es una medida indirecta, pero que refleja el interés que existe hoy en día por todo el mundo en conocer lo que se obtiene en los experimentos, en el desarrollo de las ciencias, en este caso de la física. Entonces creo que tiene un interés cultural principalmente, nos informa, nos dice acerca de qué está hecho este lugar en el que vivimos, el universo, de qué se compone la materia, cuáles son sus propiedades. Todavía es un poco más incierto pensar si en el futuro va a tener alguna aplicación práctica, si será algo que vamos a tener muy integrado.

EC - Tengo preguntas de este estilo: "¿En la electrónica industrial, en lo comercial tendrá algún tipo de aplicación?".

GGS - Sin duda el Higgs y el LHC tienen una influencia muy grande en esas cosas, porque esa inversión de 10.000 millones de dólares de los países desarrollados (europeos, principalmente, y otras grandes potencias del mundo) no se hace simplemente con un interés cultural. La ecuación de lo que efectivamente se recoge al cabo de un experimento de este tipo en términos de desarrollo de materiales, electrónica, informática, etcétera, es bien conocida y creo que por eso se realizan estas inversiones. Los físicos tenemos esta pasión por conocer y eso implica unas exigencias tales a nivel de la electrónica, de los materiales, de la informática, que finalmente provocan un desarrollo de tecnología que de otra manera sería impensable.

EC - ¿Qué vinculación hay con investigaciones que se realizan en Uruguay?

GGS - En Uruguay hay un pequeño grupo de física de partículas, como mencioné, hay un proyecto que está financiado por la Agencia Nacional de Investigación e Innovación (ANII), que se llama Nueva Física en el LHC; es un proyecto en el que participa una estudiante que está haciendo su maestría. Y tenemos un pequeño grupo de físicos de partículas trabajando, hay colegas que hacen física relacionada con la gravedad, como Rodolfo Gambini, que es muy conocido. Ese es el ámbito en Uruguay. Tenemos un pequeño grupo de gente que está muy cercana a estos descubrimientos de primera línea y hacemos aportes científicos de buen nivel.

EC – Desde la audiencia, un maestro que se identifica como "el maestro de Tres Cruces", además de expresar su emocionado homenaje a la raza humana, pregunta qué página web o qué fuente de información puede ser la mejor para entender y después trasmitir la teoría de Higgs y este descubrimiento a los alumnos. Porque ahora aparece también esa demanda: cómo se realiza la divulgación en una escuela, en un liceo.

GGS - Es difícil, para empezar por el idioma, porque muchas páginas están en inglés. Pero se puede ir a los diarios en castellano de más divulgación, como El País de Madrid. El País de Madrid tiene una serie de páginas y de artículos que hacen una muy buena descripción, con gráficos, videos, etcétera, y dan referencia a otros niveles de información. Es un periódico que tiene una cobertura muy buena. Por otra parte, en el CERN –pero eso ya sería más que nada en inglés o francés– también hay muy buenos materiales de divulgación.

EC - ¿Acá la Facultad de Ciencias va a organizar algún tipo de seminarios, cursos en ese sentido?

GGS - Sí, he recibido muchos mensajes preguntando eso. Yo vuelvo más o menos dentro de tres semanas, y a mi vuelta vamos a hacer un seminario destinado a público en general para tratar de explicar este descubrimiento en forma amena y accesible.

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Transcripción: María Lila Ltaif