A finales de la Segunda Guerra Mundial el uso de la bomba atómica demostró al mundo el enorme poder que escondía el estudio de la física nuclear. Cautivados por tal potencial en este campo de investigación, varios países de Europa se unieron para formar lo que en ese entonces se denominó Consejo Europeo para la Investigación Nuclear (CERN).
Este Consejo hoy es referente mundial de la ciencia y en él un mexicano contribuye a recrear condiciones similares a las existentes durante los primeros segundos del universo, un viaje en el tiempo para desentrañar el origen de todo.
Lizardo Valencia Palomo es investigador de la Universidad de Sonora (Unison) originario de Conkal, Yucatán, localidad en los alrededores de Mérida con alrededor de 20 mil habitantes, e inició una carrera en los estudios de la física en la Facultad de Ciencias de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) que lo ha llevado a convertirse en uno de los participantes en el desarrollo de las investigaciones del CERN, específicamente el llamado experimento CMS, el Solenoide Compacto de Muones (Compact Muon Solenoid, en inglés) del Gran Colisionador de Hadrones (LHC).
Debido al contexto de posguerra en el que arrancó el CERN, explica Valencia, existía un enorme recelo de los países europeos sobre dónde colocar los laboratorios, pues la nación en la cual se llevaran a cabo los experimentos tendría un enorme poder.
“Claramente, por el recelo y los problemas de la Segunda Guerra Mundial, decidieron construirlo en un sitio neutral, nadie quería que por ejemplo Francia tuviera ese centro de investigación o Inglaterra o Italia, o algún otro país; nadie le quería confiar ese poder a ningún país, entonces se lo dieron a Suiza, un país neutral por excelencia”, detalla.
Fue ahí donde décadas más tarde, en julio de 2012, se realizó el descubrimiento del célebre Bosón de Higgs, un tipo de partícula elemental con un papel clave en el mecanismo por el que se origina la masa de las partículas elementales.
EL GRAN COLISIONADOR
Así fue como iniciaron con los años los trabajos para la construcción del gigantesco acelerador de partículas conocido como Gran Colisionador de Hadrones, el cual es básicamente un cañón de partículas que las acelera a velocidades increíbles, cercanas a la de la luz, para hacerlas chocar y de esta forma recrear condiciones similares a las existentes durante los primeros segundos del universo, un viaje en el tiempo para desentrañar el origen de todo.
“Recreamos las condiciones más tempranas del universo que podemos, básicamente es como retroceder en el tiempo, eso es una de las cosas que hacemos en el Gran Colisionador de Hadrones, y de hecho mi línea de investigación es esa”, afirma entusiasmado.
El experimento del Solenoide Compacto de Muones es el área en la cual el físico nuclear se encarga de realizar simulaciones de Monte Carlo, un modelo de predicciones basado en probabilidades que sirve para ilustrar el actuar de las partículas y, a su vez, es parte fundamental para la difusión y comprensión del trabajo y resultados obtenidos.
En el CMS, así como en todo el CERN, se trabaja para encontrar respuestas a preguntas que no forzosamente deben tener una aplicación práctica en el mundo, no obstante, señala que grandes adelantos como las pantallas táctiles o la World Wide Web (WWW) derivaron de las acciones llevadas a cabo en este sitio.
MATERIA Y ANTIMATERIA
Así, otro de los experimentos del LHC tiene por objetivo entender por qué nuestro universo está dominado por la materia, cuando teóricamente se debieron haber creado cantidades iguales de materia y antimateria a partir de la Gran Explosión (Big Bang) que dio origen al universo. Así como la materia está formada de partículas, la antimateria está compuesta de antipartículas. Las partículas y antipartículas se diferencian entre sí porque tienen cargas eléctricas opuestas.
El hecho de que se hayan podido observar algunas de estas partículas, cuenta este científico mexicano, da validez a modelos teóricos en los que se presume deberían existir interacciones entre esta antimateria que formen cuerpos a escalas más allá de las atómicas, como antiplanetas, por ejemplo, los cuales no se han podido observar.
No hemos visto prácticamente nada del universo y eso es de lo más interesante del estudio de la física.
“Hemos visto antihidrógeno, antideuterio, antitritio, que son ciertos isótopos, pero nunca nadie ha visto un átomo de antiplomo, antiplata, antioro y mucho menos nadie ha visto un antiplaneta o una antiestrella, porque en principio eso debería existir, pero nadie lo ha visto.
“Por ello, uno de los grandes experimentos del Gran Colisionador de Hadrones trata de estudiar y de entender por qué hay esta asimetría entre la materia y la antimateria”, expone.
Es para esto, agrega, que se recrean las condiciones iniciales del universo mediante la colisión de partículas, pues se espera poder observar más antimateria y determinar por qué en la actualidad no se ha logrado.
FALTA MUCHO POR DESCUBRIR
A pesar de lo enorme que es el universo, de lo titánicas que son las estrellas y los planetas gigantes, no obstante los enormes cuerpos detectados en el espacio interestelar, como las galaxias, agujeros negros y púlsares, no hemos visto prácticamente nada del universo y eso es de lo más interesante e impresionante del estudio de la física, afirma Valencia.
Explica que solo 5% del total del universo está compuesto por átomos, que son las entidades que conocemos y podemos manipular en nuestros laboratorios.
“De acuerdo con nuestras teorías, la materia oscura ocupa aproximadamente el 20 o 25% del universo y otro restante, que es más o menos el 70% del universo, es algo que conocemos como energía oscura y realmente sólo lo que está formado a base de átomos, que es lo que nos rodea, es aproximadamente el 5% del universo, sólo 5%, lo cual es verdaderamente asombroso, porque si de por sí el universo nos cautiva, nos emociona… ¡Realmente estamos viendo sólo el 5%! Prácticamente las migajas”, exclama.
Lizardo Valencia Palomo afirma que es por esto que el estudio de la física es tan fascinante y por ello trata de difundir el conocimiento, despertar la llama del estudio en jóvenes y no tan jóvenes que, como él, probablemente se inspiren para tratar de desentrañar más de todo aquello que esconde el universo.
Con residencia en Hermosillo, ha viajado en varias ocasiones a Europa para colaborar en los proyectos del CERN, aunque gracias a los beneficios de la tecnología buena parte de su labor puede realizarla incluso desde Sonora, lo cual no resta pasión a su vocación.
DATO
Luego de la posguerra, el CERN evolucionó hasta convertirse en la actual Organización Europea para la Investigación Nuclear, sin embargo, hasta la fecha sigue siendo reconocido a nivel mundial por las siglas usadas en 1952.
TRAYECTORIA
-Profesor investigador de tiempo completo en Departamento de Investigación en Física de la Unison
- Investigador postdoctoral en la Université Blaise Pascal en Clermont-Ferrand
Doctorado en Física Nuclear en el Institut de Physique Nucléaire, en París
-Maestría en Ciencias en Instituto de Física de la UNAM
¿QUÉ ES?
Muon
Es una partícula elemental, que no se descompone en otras partículas. No existe de forma permanente en el universo y su existencia es efímera, de solo un par de microsegundos. Actualmente sólo se encuentra en los rayos cósmicos y en los laboratorios.
Hadrón
Cualquier partícula compuesta de quarks. Los quarks son los bloques más elementales que componen a los núcleos atómicos.
Isótopo
Átomo que pertenece al mismo elemento químico que otro, tiene su mismo número atómico, pero distinta masa atómica.
Pulsar
Una estrella que emite radiación muy intensa a intervalos regulares, periódicamente.
