Aquí teniu la transcripció de la entrevista del 15 d'abril amb la investigadora Ana V. que és va realitzar per videoconferència amb al nostre Institut (IES La Ribera) i els alumnes de batxillerat. A causa de la situació de semipresencialitat i altres qüestions tècniques va dur molta feina de l'equip docent de ciències.
Gràcies al professor de Física Manuel N. tenim aquesta transcripció.
1. Las investigaciones que se llevan a cabo en el CERN, requieren grandes
cantidades de dinero. ¿Qué le dirías a una persona que no quiere invertir tanto
dinero en estos proyectos científicos?
La investigación fundamental es necesaria ya que, pese a que pueda parecer que no haya una aplicación directa, gracias al CERN se han desarrollado muchas aplicaciones que se están utilizando actualmente. Por ejemplo, la charla que estamos haciendo hoy se puede llevar a cabo porque en el CERN se inventó la “world wide web” (www) y no sólo es destacable el hecho de que se pueda hacer, sino que además es gratuita, ya que en el CERN es un sitio libre de patentes donde las cosas que se desarrollan son “open source”. Además de las aplicaciones relacionadas con internet están todas las aplicaciones de Física médica. Así, gracias a que entendemos como interacciona la materia con la radiación, tenemos máquinas de R-X mucho mejores que las que teníamos en el pasado. Tenemos nuevas técnicas de máquinas PET, además de toda la radioterapia para tratar el cáncer. Por otra parte, podemos decir que el hecho de que hoy en día tengamos un móvil muy pequeño y que tenga tanta memoria para guardar tantos datos es porque en el CERN en algún momento tuvimos que guardar muchos datos en máquinas más pequeñas y, como consecuencia de ello, tenemos los móviles y los ordenadores que estamos utilizando actualmente. La investigación fundamental tiene aplicación directa en nuestra vida.
2. En muchos campos de la investigación ha habido una miniaturización de los instrumentos, ¿cómo será la evolución en el tamaño de los aceleradores de partículas?
Actualmente, hemos llegado al tope, ya que por los límites físicos la tecnología no da más de si. Con la tecnología actual no tenemos capacidad de acelerar más a las partículas. Si necesitamos partículas con más energía, necesitamos aceleradores más grandes como pudiese ser el FCC (future collision colider) de 100 km de perímetro. También se habla de acelerar partículas con plasma. Es un campo interesante, que funciona pero que está en fase de desarrollo. Por otra parte, también se habla de desarrollar aceleradores lineales. La decisión de desarrollar el FCC va a ser una decisión política porque se necesita una gran inversión económica. No va a ser una decisión científica.
3. Las mediciones que realizan los físicos teóricos para realizar sus investigaciones requieren analizar grandes cantidades de datos. ¿Cuántos “eventos” al día se pueden llegar a hacer para estudiar el comportamiento de las partículas?
Concretamente en el acelerador hay un billón de colisiones por segundo. Se calculó hace 5 años que si guardábamos en CDs toda la información que se generaba en el CERN en un año, la pila de CD’s atravesaría la atmosfera. El problema es que no todos los “eventos” se pueden analizar, ya que no tenemos la capacidad para hacerlo, así que lo que hacemos es seleccionar algunos de ellos. Tenemos líneas de código que nos permiten discernir entre eventos y quedarnos sólo con aquellos que nos aportan información significativa. Para que os hagáis una idea de la cantidad de datos que se generan en el CERN, a fecha de hoy estamos analizando los datos que recogimos en 2018.
4. Hace unos días, apareció una noticia en la que se indicaba que FERMILAB había descubierto una nueva partícula. Este descubrimiento tuvo lugar fuera del CERN, ¿os perjudica o hay una serie de acuerdos?
Yo también trabajo con FERMILAB. Si algo bonito tiene la Física es que hoy en día los experimentos son tan grandes que se colabora con todo el mundo, ya que es un trabajo en equipo. Cabe decir que este experimento sólo lo ha hecho FERMILAB. Ellos intentan medir lo que midió el laboratorio de Brookhaven en el 2000. Esta es una buena noticia para todos, cuantas más preguntas haya por responder, más trabajo tendremos los científicos. No podemos afirmar que sea un descubrimiento por que aún se requieren más datos, pero hay indicios de que puede haber nueva partícula. El experimento lo han hecho en USA, pero hay que puntualizar que hay físicos teóricos que han calculado teóricamente el valor de lo que se debía esperar y, al realizar la medición de este experimento, existen discrepancias importantes entre los valores teóricos y los medidos experimentalmente, lo cual nos indica que puede haber nueva Física. Por otra parte, hay que decir que no sólo existe el FERMILAB, ya que al final se hace Física hablando con científicos de diferentes partes del mundo y leyendo sus investigaciones. También es destacable que en el CERN hay indicios de algo nuevo, pero aún no ha trascendido a la prensa. Estos dos hallazgos juntos lo que van a causar es que los mayores expertos del mundo se reúnan y se vaya a decidir hacia qué línea se van a dirigir los experimentos en los próximos 20 años, ya que los experimentos son muy caros y se deben hacer en conjunto y trazar un plan de investigación a largo plazo. 5. Se habla de que puede haber una quinta fuerza, pero no se sabe muy bien cuál puede ser su naturaleza. El hallazgo del experimento “muón g 2” en FERMILAB puede indicar la existencia de una nueva partícula, una nueva interacción o que sea materia oscura. Los resultados de experimentos realizados en el LHCb muestran indicios de ser una nueva fuerza o partícula. Es aún pronto para confirmarlo, ya que necesitamos tener más datos, ya que en Física de partículas trabajamos con probabilidades. Es este el motivo por el cual se debe repetir el experimento muchas veces, por que podría ser que lo que nosotros llamamos nueva partícula fuera solo una fluctuación estadística y que realmente no se trate de una nueva partícula.
5. Se habla de que puede haber una quinta fuerza, pero no se sabe muy
bien cuál puede ser su naturaleza.
El hallazgo del experimento “muón g 2” en FERMILAB puede indicar la existencia
de una nueva partícula, una nueva interacción o que sea materia oscura.
Los resultados de experimentos realizados en el LHCb muestran indicios de ser
una nueva fuerza o partícula. Es aún pronto para confirmarlo, ya que
necesitamos tener más datos, ya que en Física de partículas trabajamos con
probabilidades. Es este el motivo por el cual se debe repetir el experimento
muchas veces, por que podría ser que lo que nosotros llamamos nueva partícula
fuera solo una fluctuación estadística y que realmente no se trate de una nueva
partícula.
No obstante, los resultados iniciales son prometedores. Para ilustrar esta
circunstancia, diremos que en Física, cuando damos una medida la damos con
su error. Hasta ahora los datos que hemos indicado tienen un error de 4,2 σ y
para decir que has descubierto algo nuevo tienes que tener 5 σ.
6. ¿Cuál es el mayor descubrimiento del CERN hasta este momento?
El descubrimiento del bosón de Higgs. Fue muy importante, porque era la pieza
que faltaba para completar el modelo estándar. Antes del bosón de Higgs, se
descubrieron otras partículas, pero la más importante ha sido el Higgs.
7. ¿Por qué es tan importante el Bosón de Higgs?
Para responder a esta pregunta hay que hablar del modelo estándar. El modelo
estándar es el modelo que utiliza la Física para explicar la interacción de las
partículas. Dicho modelo describe a todas las fuerzas y partículas elementales
menos la fuerza de interacción gravitatoria.
Entonces, si coges la teoría y haces los cálculos, éstos coinciden con los datos
experimentales pero la teoría dice que las partículas no tienen masa y
evidentemente las partículas tienen masa. Al final lo que te permite calcular esta
teoría es con cuanta probabilidad decae una partícula en otra y esos cálculos si
que cuadran.
Por este motivo, Higgs, Englert i Brout se pusieron de acuerdo y pensaron que
tenía que haber algún mecanismo que dotase de masa a las partículas y por eso
le llamaron “bosón de Higgs”.
Si no se hubiese encontrado el bosón de Higgs, tendría que haberse replanteado
el modelo estándar. La detección del bosón de Higgs cierra el modelo estándar.
8. ¿Hay alguna aplicación del Bosón de Higgs?
No por el momento.
9. Después del Bosón de Higgs, ¿qué viene?
Hay que decir que se ha descubierto el bosón de Higgs, si bien se sabe muy
poco sobre esta partícula. Así, hay teóricos que dicen que podría haber más de
un tipo diferente de Bosón de Higgs. Tampoco sabemos muy bien cuál es el
mecanismo de interacción por el cuál las partículas adquieren masa.
A parte del bosón, hay que destacar que se están estudiando los “quarks-top”.
El “quark-top” es interesante porque al ser el más masivo, es el que más
fuertemente interactúa con el bosón de Higgs.
Cabe mencionar que también se está realizando investigación en la naturaleza
de la materia oscura y en la teoría “susi” (supersimetría)
Por otra parte, en el experimento del LHCb (large hadron collider beauty) se
están realizando investigaciones sobre la asimetría de la materia antimateria.
Hay que recordar que cuando una partícula se junta con su antipartícula se
aniquila y desaparece produciéndose 2 fotones de luz. Los físicos piensan que
en el Big Bang tenía que haber la misma cantidad de materia que de antimateria,
pero lo que observamos no es así. Se está buscando el porque al inicio del
universo había más materia que antimateria.
10. ¿El colisionador de hadrones puede generar un agujero negro?
La respuesta es sí, pero sería un microagujero negro, el cual enseguida que se
formase, desaparecería, ya que se evaporaría rápidamente.
11. ¿Por qué los neutrinos pueden atravesar fácilmente la Tierra?
Pueden atravesar la Tierra, dado que es una partícula que interacciona muy
poco. Por eso cuesta tanto detectarlos y se deben realizar experimentos gigantes
de km de longitud llenos de agua para poder detectar sus trazas.
Por suerte para nosotros, la interacción es débil con el resto de materia. Si no
fuese así, destruiría nuestros átomos.
12. ¿Hay mucha gente trabajando en el CERN? ¿Sólo trabajan físicos?
En el CERN hay unas 12000 personas trabajando. El CERN es como una ciudad.
Tiene restaurantes, bancos, correos, clubs sociales. De hecho, yo jugaba en el
equipo de futbol, pero también hay de otros deportes como el boxeo.
Los físicos son los profesionales que menos abundan, ya que ellos se encargan
de analizar los datos y eso se puede hacer a distancia. De entre los físicos, los
experimentales son los que más abundan.
En el CERN hay mucho ingeniero y mucho informático. Se necesitan muchos
ingenieros para montar todas las infraestructuras y mucho informático para
mantener el sistema de adquisición de datos y del mantenimiento de los
servidores.
También hay arquitectos e ingenieros civiles para construir los edificios,
economistas para estudiar la viabilidad de los proyectos que realizamos y juristas
para asesorar jurídicamente al CERN.
Además, podemos encontrar bomberos, médicos, periodistas…
13. ¿Cuántos idiomas se hablan en el CERN?
Si quieres trabajar en el CERN tienes que hablar inglés o francés. El francés se
utiliza más para la construcción y el inglés en investigación. Toda la
documentación que se utiliza en investigación es en inglés, al igual que la
comunicación en conferencias y congresos científicos.
En el CERN se escuchan muchos idiomas. Se escucha mucho castellano, chino,
hindú…
14. Si se cae un día el sistema, ¿retrasaría mucho las investigaciones?
Si un día se cae el sistema sería un desastre. Para evitarlo hay un montón de
“firewall” no sólo a nivel informático, sino también a nivel de infraestructura
eléctrica. Para ello, tenemos generadores para asegurar el suministro eléctrico.
15. ¿El CERN ha sufrido ataques de hackers?
Si hay ataques, la dirección del CERN no lo comunica para no preocupar al
personal. A veces recibimos algún e-mail parecido a los que se envían cuando
se hace una estafa informática. Se hace para ver si el personal actúa de forma
correcta ante correos sospechosos.
De todos modos, si hay ataques informáticos se realizarían a los ordenadores
personales, pero no al CORE, por lo que los daños serían mínimos.
16. El acelerador y los detectores del CERN ¿podrían estar en superficie?
El acelerador y sus detectores se encuentran a 100 m de profundidad por una
razón económica, ya que es más barato hacer el túnel y sus cavernas
correspondientes que comprar las tierras de los 27 km de perímetro que tiene el
acelerador. Por otra parte, el hecho de estar bajo tierra nos protege de la
radiación y reduce el impacto ambiental.
17. En el caso de que un experimento saliese mal y se produjesen daños a
las personas, ¿cómo se actuaría?
Han pasado accidentes en el CERN. De hecho, explotó una parte del túnel
cuando empezó a funcionar, pero en esos momentos no había nadie, ya que
cuando funciona se genera mucha radiación y la gente moriría.
El tema de la radiación está muy controlado. Cuando trabajas en el CERN, te
hacen hacer un montón de cursos de seguridad para asegurar que no suceda
nada, pero al final los accidentes se pueden producir.
Cuando hacemos las visitas al CERN, la gente lleva un dosímetro para medir la
radiación a la que estás expuesta.
18. ¿Por qué motivo se utiliza Helio líquido para la conducción de las
partículas?
El Helio lo utilizamos para enfriar los imanes y poder controlar la trayectoria que
siguen las partículas dentro del acelerador sin que choquen con las paredes del
tubo. Los imanes necesitan grandes intensidades de corriente eléctrica, lo que
provocaría que algunos elementos se fundirían por efecto Joule. Lo que se hace
es usar materiales superconductores que no experimentan efecto Joule, pero
solo pueden funcionar con temperaturas extremadamente bajas. Ese es el
motivo por el cual tenemos que enfriar a temperaturas extremas el tubo.
Concretamente, el tubo tiene que estar a una temperatura inferior a 1,7 k, que
es más frío que la temperatura a la que se encuentra el universo.
La razón de por qué se utiliza helio líquido es su relación coste-beneficio. No
obstante hay que comentar que su utilización requiere ser muy cuidadoso, ya
que en el momento en que entra en contacto con el aire a temperatura ambiente
se convierte en gas, se expande y puede llegar a causar explosiones.
19. ¿Cómo llega la aplicación del CERN al resto de la ciencia?
La directa es toda la física médica, las máquinas PET (tomografía de emisión de
positrones). Todo ello se basa en la aniquilación de la materia con la antimateria.
Cuando se utiliza un agente de contraste (elemento radiactivo que se engancha
al tumor), éste emite antielectrones y éstos chocan con los electrones del cuerpo
y liberan dos fotones. Con el tiempo que necesitan para llegar al detector
podemos reconstruir la imagen del tumor.
También nos permite saber más sobre medicina, ya que la luz de sincrotrón la
podemos utilizar para estudiar la estructura de proteínas o aminoácidos con más
precisión.
20. El tratamiento protonterápico ¿cómo funciona?
Para entender cómo funciona dicha terapia, hay que entender que la radiación
atraviesa el tejido y sólo golpea al tejido canceroso. La base de dicha terapia se
halla en la interacción de las partículas con la materia. Los protones son capaces
de atravesar el tejido sano antes de detenerse
Han pasado accidentes en el CERN. De hecho, explotó una parte del túnel
cuando empezó a funcionar pero en esos momentos no había nadie ya que
cuando funciona se genera mucha radiación y la gente moriría.
Cuando se detiene liberan toda la energía que va a irradiar al tumor. En función
de la ubicación del tumor vamos a utilizar protones, átomos de carbono,
electrones, fotones…
21. ¿Se puede visitar el CERN?
Los colegios y los particulares pueden visitar las instalaciones del CERN. La
visita estándar dura 3h e incluye una introducción de lo que es el CERN y dos
visitas a sus instalaciones como pueden ser la fábrica de antimateria, los
aceleradores…
Por otra parte, si lo que se quiere es bajar al túnel para ver los detectores hay
que solicitarlo aparte. Sólo se puede visitar cuando no funciona. Normalmente
se puede visitar en enero, ya que se suele hacer una parada técnica de 1 o 2
meses al año.
22. En general, en la historia de la ciencia el papel del hombre ha sido
predominante. ¿Hay muchas diferencias de trato respecto a vuestros
compañeros hombres en el CERN?
La situación está cambiando un poco. El 20% del personal en el CERN son
mujeres. Sí que es cierto que en la generación de franjas de edades superiores
a 50 años hay muchos más hombres que mujeres, ya que en esa época había
pocas mujeres que estudiaban Física. La mayor parte de jefes de grupo son
hombres.
Quiero creer que la situación irá cambiando poco a poco, ya que hay muchas
chicas haciendo el doctorado, pero históricamente había muchas mujeres que
estudiaban grados, pero no el doctorado. Esa situación está cambiando.
Con relación al trato que se nos da a las mujeres en el CERN, personalmente no
he tenido ningún problema, pero sí que tengo compañeras que dicen que su
opinión no es igual de válida que la de sus compañeros hombres. Les ha pasado
que han propuesto una idea y han sido ignoradas, y después esa misma idea la
ha sugerido un compañero hombre y el grupo la ha respaldado por ser una buena
idea.
También es destacable que en las conferencias y las exposiciones de los
trabajos suelen abundar los hombres.
Pienso que hay mucho trabajo por hacer, aunque se ve luz al final del túnel ya
que la Dirección del CERN está ostentada por una mujer y eso da esperanza.
23. ¿Has conocido algún físico famoso del CERN?
Es lo más guay del CERN. Comes en la misma cafetería que los premios Nobel,
Eso es una pasada. Yo tuve la suerte de cenar con John Ellis, que es uno de los
máximos defensores de la teoría “susi” (supersimetría) y uno de los mejores
físicos teóricos del mundo y durante la cena me estuvo preguntando sobre mi
trabajo en el CERN.
Mi jefe es un de los expertos más prestigiosos a nivel mundial en el campo, de
los detectores. En el CERN te encuentras a gente muy buena y da igual quién
seas, ya que si tu tienes una idea, te van a escuchar.
24. ¿Qué destacarías del CERN?
A nivel laboral, bajar a 100 m a los experimentos me sigue poniendo la piel de
gallina. Trabajar al lado de gente top en el campo me ha permitido aprender
muchísimo. Lo que más me llevo es la gente que he conocido, el vínculo que
creas cuando estas fuera de casa con los amigos es muy fuerte. Los amigos que
he hecho en el CERN son parte de mi familia.
Por otra parte, conocer gente de todo el mundo te abre la mente, ya que conoces
su cultura, cómo piensan, cómo funcionan la educación, la sanidad en otros
países.
25. ¿Qué significa la Física para ti?
La Física lo es todo. Soy lo que soy por lo que he hecho hasta ahora. Adoro mi
vida, mi trabajo. Trabajar en Física supone responder preguntas sobre cómo
funciona el universo. También puedo decir que he crecido como persona por
haberme ido de casa. Toda la gente que he podido conocer se puede atribuir a
la Física. La Física es una parte que no se puede separar de mi persona.
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