Mexicanos en el LHC cierran bien el año, pero con incertidumbre por recortes de 2017 | La Crónica de Hoy
Facebook Twitter Youtube Jueves 26 de Enero, 2017

Mexicanos en el LHC cierran bien el año, pero con incertidumbre por recortes de 2017

Reportaje. Investigadores del Cinvestav, UNAM, BUAP, UIA, entre otros, participan en el gran experimento de la física, en los detectores ALICE y CMS. Este año probaron con éxito una de las tecnologías desarrolladas en el país y ya están en proceso de construcción de otro detector que instalarán en 2018. No obstante, la falta de financiamiento podría afectar la colaboración

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Gerardo Herrera Corral postea una imagen y un texto en su muro de Facebook con una nada inusitada emoción, pero ésta es un poco más especial. La imagen es una gráfica del funcionamiento de los detectores mexicanos que se encuentran instalados en el experimento ALICE (A Large Ion Collider Experiment) del Gran Colisionador de Hadrones (LHC). 

En la imagen aparecen datos del detector V0, el segundo construido por mexicanos e instalado en ALICE, y el más nuevo, instalado en 2015: AD (ALICE Diffractive). Éste último realizará una ciencia muy interesante llamada “física difractiva”, y el análisis de datos obtenidos en las últimas semanas será uno de los trabajos que realizarán los mexicanos los próximos meses, durante el periodo de “descanso” del LHC.

Será el tiempo de receso invernal que se extenderá hasta abril, momento para dar mantenimiento y abrir las colosales cavernas de ALICE y sus hermanos CMS (Compact Muon Solenoid), Atlas (A Toroidal LHC ApparatuS) —estos dos, los que detectaron la existencia del bosón de Higgs por primera vez— y el LHCb (“b” por beauty, en referencia al nombre de un quark), así como otros detectores de menor tamaño, para analizar cómo se encuentran las entrañas del experimento y hacer reparaciones, cambios o ajustes necesarios. 

Será hasta 2018 cuando el LHC realice una mejora sustancial y se cambien diversos dispositivos, entre ellos el V0 de ALICE, por ejemplo. Así, los mexicanos en el experimento ubicado en el CERN —Organización Europea para la Investigación Nuclear— tendrán trabajo interesante que hacer, no sólo en ALICE, sino también en CMS, donde hay otro grupo de connacionales haciendo investigación. No obstante, quizá la intensidad de la participación de los mexicanos no sea la misma ante los recortes presupuestales de la federación al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt), que financia buena parte de estos proyectos internacionales, así como a los becarios que viajan al CERN, ubicado en las profundidades de la frontera suizo-francesa, cerca de Ginebra.

En entrevistas, algunos de los científicos que lideran la participación mexicana en el LHC explican algunas de las actividades que llevan a cabo con miras al 2017 y 2018, una meta en el tiempo para continuar en el mayor experimento de la física en la que se ha aventurado el hombre y que no dejará de producir sorpresas y arrancar pequeños pedazos a los misterios de la naturaleza. 

FÍSICA DIFRACTIVA.  Herrera Corral no oculta su entusiasmo acerca del AD y los datos que ha comenzado a colectar. Sobre el gráfico que subió a su cuenta de Facebook dice simplemente “es espectacular”. El físico del Centro de Investigación y de Estudios Avanzados (Cinvestav) explica que hace algunas semanas, antes de iniciar el periodo de descanso invernal del LHC, ALICE comenzó a captar las corridas de protón-plomo.

A lo largo del año, en el LHC se lanzan paquetes de protones a través del anillo de 27 kilómetros que colisionan en direcciones contrarias a casi la velocidad de la luz; los detectores “detectan” esa colisión y reconstruyen las trayectorias de las subpartículas que se producen en el impacto. Sin embargo, desde mediados de noviembre las corridas de partículas fueron diseñadas especialmente para ALICE —cuyo objetivo es recrear unos de los primeros momentos del big bang y analizar la conformación de la materia entonces—.

En esta corrida especial para ALICE no se colisionaron protones con protones, sino protones con núcleos de plomo, una interacción que no generó colisiones, pero sí otros fenómenos muy interesantes. Esto, añade, fue una excelente oportunidad para probar el nuevo detector mexicano, el AD, el tercer detector mexicano en ALICE. 

“El AD es especial para realizar física difractiva. En la gráfica que subí a Facebook se ven los datos de dos de nuestros detectores, donde el nuevo es ‘dejado aparte’ para vetar las interacciones y el cambio es brutal… El punto es que AD está mostrando una capacidad impresionante para seleccionar los eventos difractivos, eso nos tiene muy contentos”.

El detector pasó la prueba de fuego, añade el investigador, y para estos días ya habrá terminado la temporada de corridas y el LHC deberá iniciar la pausa invernal. Los científicos revisarán los datos obtenidos por el AD durante este periodo, en tanto Herrera Corral enfatiza que han cerrado el año con broche de oro.

Pero, ¿qué es la física difractiva? El científico explica que, de inicio, algo muy interesante. “Se da cuando las partículas se encuentran —en este caso plomo y protón— y pasan rasantes, no chocan de manera directa y frontal para deshacerse en pedazos como en las colisiones comunes en el LHC, sino que en este caso el ion y el protón siguen siendo los mismos después de cruzarse”. Sin embargo, añade, se produce radiación.

Son unas interacciones “medio mágicas” porque aparentemente no pasa nada, pero al final tienes lo mismo que al inicio, aunque hay radiación en el detector. “Ésas son interacciones difractivas y son tan raras que han sido poco estudiadas. Queremos utilizar ALICE para hacerlo porque pensamos que en esta física puede haber fenómenos nuevos muy interesantes”.

Gerardo Herrera puntualiza que los mexicanos en ALICE están listos para seguir haciendo esta física el próximo periodo con este detector, pequeño, de bajo costo, pero muy efectivo. El especialista lo refiere como el poder de la simplicidad e imaginación hecho detector. “Con éste se pueden hacer cosas mágicas, lo que más me gusta es su sencillez y que a la vez puede generar cambios brutales. Es un proyecto interesante, resultado de ese ‘ingenio mexicano’”.

MEJOR RESOLUCIÓN. Arturo Menchaca es el experto en la construcción de algunos de los detectores mexicanos en ALICE, bajo su cargo estuvo el diseño y desarrollo del detector V0, uno de los más importantes de la colaboración, puesto que se encarga de validar las colisiones del experimento. Resultó una tecnología muy efectiva, sin embargo, para la mejora de 2018 los científicos tendrán que cambiarlo por uno nuevo y de mejor resolución.

Menchaca y su equipo del Instituto de Física de la UNAM han trabajado en esto y han elaborado los primeros prototipos que han estado probando en el CERN. “Se parecerá al V0 y, al igual que éste, es como un disco. La diferencia es que nos pidieron que tuviese una resolución temporal que es cuatro o cinco veces mejor que la del V0”, apunta.

El V0 tiene una resolución de 1 nanosegundo, pero ahora tienen que hacerlo más rápido y alcanzar los 200 pico segundos, la quinta parte del anterior. “El diseño ya está decidido en la colaboración y ahora se debe probar un prototipo de mayor tamaño en el detector. Si la colaboración se convence, el próximo año, quizá en junio, seguirá la siguiente etapa, que es la construcción de todo el detector”.

El LHC ha aumentado la energía a la que colisionan partículas y aumentará aún más. Por ello, los científicos deben mejorar las resoluciones de los detectores, como el V0, explica el ex presidente de la Academia Mexicana de Ciencias y actual coordinador del Consejo Consultivo de Ciencias. “Los haces de partículas se caracterizan por la energía de éstas y cuántas hay en una unidad de tiempo, de lo cual ahora se requiere una mejor resolución. El haz de partículas no es contínuo, sino que es como un tren donde hay paquetes de éstas; antes había más espacio entre estos paquetes, pero ahora están más cerca, por lo que se requiere de esa mayor resolución para distinguirlos”.

Además, el V0 ha sido degradado por el uso intensivo y la radiación a la que está expuesto, de hecho la mayor afectación se nota en unos dispositivos llamados fotomultiplicadores, puntualiza el investigador de la UNAM.

RECORTES A CIENCIA. El detector CMS es uno de los titanes del LHC, a la par de Atlas, fue construido y diseñado de manera específica para encontrar la partícula teorizada por Peter Higgs hace unas décadas, la pieza faltante del modelo estándar de la física —que explica la constitución fundamental de la materia— que no había sido observada sino hasta  el 2012: el bosón de Higgs.

En este experimento trabaja otro equipo de científicos mexicanos del Cinvestav, la Universidad Iberoamericana y la BUAP. Eduard de la Cruz Burelo —uno de los jóvenes físicos más destacados en el país— es investigador del Cinvestav y uno de los científicos que colaboran en CMS.

El tabasqueño refiere que el próximo año analizarán los datos de las colisiones de este 2016, en buena medida para reforzar la ciencia de descubrimientos como el Higgs o el de una partícula que se anunció como nueva. El grupo también tiene la mirada puesta a las mejoras que se realizarán en 2018 y ahora trabajan en un subdetector que analiza el sistema de partículas muones.

Por la parte científica, todo va bien en el grupo mexicano, señala Eduard de la Cruz, pero la burocrática tiene un poco inquietos a los investigadores, así como a todos en el país, ante el duro recorte que recibió el sector: un presupuesto de Conacyt menor en 23 por ciento. “No será la primera vez que hay recortes a la ciencia, aunque para el próximo año será muy fuerte, por lo que hay que ser muy inteligentes para sobrepasarlos”. 

La falta de financiamiento no sólo afectaría la participación de los mexicanos en la construcción y mejoras de detectores y otras tecnologías, sino que también disminuiría el número de alumnos que se enviarían al CERN para realizar investigación y doctorarse. Pero eso no sería lo peor, o lo que al menos podría percibirse dentro del CERN.

“El que México participe en el CERN es resultado de un lazo hecho a base de la confianza, entonces cuando escuchas que habrán estos recortes no piensas en cómo te afectará de manera personal, sino en cómo se lastimaría esa confianza que tienen los demás de ti como colaborador científico, institucionalmente hablando”.

De la Cruz refiere que no saber cómo afectarán los recortes impide planificar del todo un plan de trabajo dentro del LHC, menos si la tendencia en la disminución de los presupuestos se mantiene en 2018 y posteriormente. “Sin embargo, trabajamos para asegurar que esa confianza siga y permanezcamos apoyando en la medida de nuestras posibilidades. Hay que buscar la manera y todos en México pasaremos por eso, no sólo las colaboraciones internacionales. No nos queda más que trabajar y buscar cómo subsanar estas situaciones”.  

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