Su infancia, adolescencia y parte de la juventud la vivió al pie del Cerro de la Estrella, en la colonia Los Ángeles, en Iztapalapa. Con el apoyo de su familia, Michel Hernández Villanueva ingresó al Cinvestav, después de graduarse en la Escuela Superior de Física y Matemáticas (ESFM) del IPN.
Bajo la tutela de Eduard de la Cruz Burelo y Gabriel López Castro, realizó estudios de maestría y doctorado en el Departamento de Física del Cinvestav, donde emprendió su investigación en altas energías. Estaba interesado en las partículas subatómicas producidas en un laboratorio, inclinación que confirmó cuando escuchó la conferencia sobre la relación entre terremotos, tsunamis y la física, durante sus estudios de bachillerato. “Entendí que con eso se podían resolver problemas cotidianos”, recordó Hernández Villanueva.
Durante sus estudios de posgrado, al joven investigador nacido en 1988, le emocionaba escuchar sobre los desafíos del Gran Colisionador de Hadrones (LHC) y de iniciativas similares. En ese tiempo, el Cinvestav iniciaba su colaboración con el experimento Belle II de Japón y decidió moverse en esa dirección, porque al ser un proyecto nuevo se presentaban muchas oportunidades, con mayor libertad creativa; fue el primer estudiante de su Departamento en ingresar a dicho experimento.
“Mi investigación se enfocó en una partícula más pesada que el electrón, conocida como leptón tau, que al igual que el muón solo varía en su masa respecto al electrón; situación que genera un ambiente ideal para analizar todas sus diferencias, establecer por qué se comportan como la misma partícula, qué hace su discrepancia en masa y cuáles son sus propiedades específicas. Hasta ahora solo se han observado tres partículas de esas, pero podrían ser cuatro o seis. Son preguntas aún abiertas, por resolver, con consecuencias importantes para el entendimiento de la naturaleza subatómica”, explica Hernández Villanueva
Este tipo de partículas no se observan a bajas energías, es necesario crearlas en laboratorios controlados, como el Belle II de Japón, que tiene la peculiaridad de producir muchísimos leptones tau; es un lugar idóneo para estudiarlos. De hecho, es el único laboratorio en el mundo con las capacidades ideales para analizar este tipo de leptón.
Para la investigación de altas energías, Michel descubrió la necesidad de contar con cómputo de alto rendimiento, debido a la gran cantidad de datos que generan. Especializarse tanto en física como en sistemas computacionales le permitió encontrar su lugar en la ciencia.
Recuerda que el Departamento de Física del Cinvestav ofrece a sus estudiantes la posibilidad de colaborar experimentos internacionales, la capacidad de su personal académico como guía para generar conocimiento de frontera y un ritmo de trabajo riguroso, que proporciona bases sólidas y soporte a una vida profesional; se aprende a resolver problemas bajo cierta presión, lo cual es una ventaja al enfrenar los desafíos científicos como egresado.
El apoyo económico también es fundamental porque permite acudir a otros países con el fin de colaborar con investigadores destacados, además se tiene la ventaja de hacer trabajo experimental, por ejemplo tuvo la posibilidad de crear un clúster de cómputo dentro del Departamento de Física para participar con Belle II, armó desde las computadoras y eso fue una parte importante para su desarrollo, porque ahora que trabaja en centros de cómputo de mayor escala, “tengo fundamentos bien cimentados”, señala el investigador.
En 2019 Michel Hernández hizo su primera estancia posdoctoral en la Universidad de Misisipi con Jake Bennett, que conoció en un evento académico en Japón, le platicó su trabajo de investigación; después de consultar referencias lo invitó a contribuir en su equipo, ahí permaneció dos años, pero con la pandemia del covid se cerró todo, a pesar de ello aprendió del ambiente académico en Estados Unidos y sus diferencias con México.
Con esa experiencia se dio cuenta que los egresados del Cinvestav son muy competitivos a nivel internacional. “No se apantallan por las credenciales, de personas del MIT, de Princeton o de lugares con mucho renombre, después de todo la física y las matemáticas son las mismas en cualquier lugar”. Para 2021 Hernández Villanueva, junto con su familia, se mudó a Alemania, porque la Armine Rostomyan, integrante del experimento Deutsches Elektronen Synchrotron (DESY), se enteró de su trabajo científico en el proyecto Belle II a nivel de coordinación, donde desarrolló algunas herramientas empleadas en la actualidad que le dieron cierta visibilidad, y lo invitó a aplicar como “DESY fellow” para seguir con su línea de investigación, enfocada en la física del leptón tau, física del sabor y continuar desarrollando software en cómputo de alto rendimiento.
Después de tres años y casi por terminar su proyecto científico en DESY, en 2024 Michel regresó a Estados Unidos para integrarse al Laboratorio Nacional de Brookhaven, trabajando en el experimento Belle II, como investigador en el Departamento de Física de Partículas. Se abrió un puesto relacionado con su trabajo en física de altas energías asociado al desarrollo de software y cómputo, particularmente con el interés de hacerse cargo del diseño de sistemas para diferentes experimentos.
El líder del grupo en Brookhaven le informa sobre la vacante preguntando si tenía interés en ella, ya que era un contrato fijo, eso “endulzó” la oferta, porque en la academia se acostumbran acuerdos temporales; aplicó para el puesto con una propuesta de trabajo y se consideró la mejor. Hernández Villanueva debió hacer maletas nuevamente.
La física de altas energías, el cómputo distribuido y el diseño de software, en apariencia son campos distantes, pero la cantidad de información que producen esos experimentos es gigantesca, son muchos terabytes al día y toda esa información requiere ser acomodada en algún lugar para su procesamiento, además, debe ser accesible para todos los colaboradores y miles de personas interesadas en acceder a los datos para su análisis.
Entonces, para cumplir con esos requerimientos se debe diseñar un sistema de cómputo, donde instituciones alrededor del mundo proporcionan un poco de sus capacidades que, conectadas en una red, integran un sistema gigante completo. Son miles de gigabytes por procesar que no caben en una computadora, por lo tanto, es necesario un sistema automatizado para su manejo y hacerla disponible a todos los colaboradores, explica Michel Hernández.
Los experimentos de altas energías producen millones de colisiones por segundo y su sistema trigger (de disparo) debe elegir en milisegundos las más interesantes para guardarlas o enviarlas a otros sistemas de procesamiento, en ocasiones se acomodan en un disco o se distribuyen en diferentes centros de cómputo del mundo; decidir hacia dónde se envía la información o crear réplicas (se deben hacer copias de seguridad para evitar pérdida de datos y evitar quebrantos millonarios en dólares) implica mucha arquitectura e ingeniería de software.
Hernández Villanueva considera que una de las grandes aportaciones del Cinvestav en el estudio de altas energías en los experimentos LHC, Belle II o el laboratorio DESY, es su capacidad de análisis de datos, es una habilidad que se puede transferir a la industria; preparar personal en ese campo a nivel fundamental, significa la solución de problemas; tienen la capacidad de tomar información de una base datos gigantesca producida por algún sistema oficial, y encontrar algo interesante; se podrían analizar datos satelitales para ayudar al gobierno a tomar decisiones en temas ambientales o de agua.
El físico de altas energías se encuentra en diálogo permanente con los investigadores de Cinvestav, “buscando formas de mantener una colaboración activa, siempre tratando de construir puentes de colaboración” y se dice dispuesto a hacerse tiempo para brindar su apoyo a los proyectos nacionales en cómputo de alto rendimiento. Sostiene que ante las limitaciones de recursos a nivel global, en México su comunidad científica lo compensa con creatividad y, de algún modo, esa actitud es atractiva para centros de investigación de vanguardia, ya que reconocen su eficiencia porque no pierden ni el tiempo, ni recursos.
En el futuro, Michel Hernández Villanueva se propone consolidar su carrera científica en Brookhaven como investigador titular, formando su propio equipo de trabajo, consiguiendo recursos, abriendo espacios para estudiantes, continuar desarrollando software o sistemas de cómputo, mientras, en paralelo, sigue con el análisis de datos para publicar más resultados en el tema de leptones, pero sobre todo “me veo como una persona que crea puentes con México y en particular con el Cinvestav”.