JOSÉ MANUEL NIEVESABC_CIENCIA / MADRID
Día 28/09/2014 - 04.29h
Tiene 68 años, pero conserva en su mirada
toda la inocencia de la niñez.John Ellis, que trabaja en el Centro
Europeo de Investigaciones Nucleares (CERN) desde 1978, sigue disfrutando de la
Física como el primer día. Habla de sus logros con sencillez, pero con orgullo,
y es capaz de transmitir los conceptos más complicados con palabras que están
al alcance de todo el mundo. Compara la Física con el surf, siempre en busca de
una ola más grande, y cada nuevo paso le supone “una descarga de adrenalina que
no se puede comparar con nada”. John Ellis contribuyó de forma decisiva al
diseño del LHC, el gran acelerador de Hadrones de 27 km. de diámetro instalado
en Suiza, y forma parte del grupo de trabajo que está definiendo cómo deberá
ser el próximo acelerador, de 100 km. de diámetro y cuya construcción no está
prevista hasta dentro de tres décadas. El físico británico ha participado en el festival Starmus,
que se celebra estos días en Canarias. Allí fue donde concedió esta entrevista
a ABC.
- ¿Cree usted que la Física es la más fundamental de
todas las Ciencias?
- En
el principio del Universo no había Biología, no había Química, solo Física. Por
eso hay que comprender la Física para entender cómo llegamos hasta aquí.
- ¿Por qué es importante construir
aceleradores de partículas cada vez más grandes y potentes?
-
Para comprender mejor lo que ocurre en el interior de la materia. Tenemos un
modelo que explica la materia visible del Universo, el Modelo Estandar, pero
sabemos también que no es suficiente. También hay materia oscura en el
Universo, mucha más que materia ordinaria, que es la que podemos ver. Y
queremos comprender qué es esta materia oscura. Tal vez esté hecha de
partículas que podamos descubrir en el LHC. Y sin salir del modelo Estandar,
también queremos comprender mejor el bosón de Higgs, descubierto recientemente.
Hay aún muchos misterios ligados al bosón de Higgs.
- Usted está definiendo también cómo deberá
ser el acelerador que en el futuro sustituya al LHC…
- Sí, participo en el grupo de estudio de las
posibilidades de futuros aceleradores. Estamos empezando el estudio de un futuro acelerador circular de 100 km. de diámetro, cuando
el LHC tiene 27 km. En ese acelerador podremos acelerar protones, como en el
LHC, o electrones y positrones como en el LEP, el acelerador que había antes
que el LHC. Ese acelerador más grande, y en el que además habrá imanes con
campos magnéticos más fuertes para guiar a las partículas en sus rutas de
colisión, permitirá alcanzar rangos de energía hasta siete veces superiores que
los del LHC.
- ¿Y para cuándo está prevista su
construcción?
-
Quién sabe… Hace falta mucho tiempo. Piense que los primeros estudios para el
LHC, que es aún muy nuevo, los hicimos hace más de treinta años, en 1984.
Sabemos que el LHC durará unos veinte años, y por eso tenemos que preparar ya
la siguiente generación.
- ¿Cuál será la Física que se hará dentro de treinta
años, con el nuevo acelerador?
- En
esencia, el LHC está explorando lo que sucede en colisiones que se producen a
energías de un TEV (teraelectronvoltio), lo que equivale a mil GEV
(gigaelectronvoltios) o lo que es lo mismo, mil veces la masa del protón. Con
el nuevo acelerador pensamos estudiar lo que ocurre a niveles de energía de
diez TEV, diez mil veces la masa del protón.
- ¿Y qué procesos ocurren en la Naturaleza a
esos niveles tan enormes de energía?
-
Ahora mismo es difícil decirlo. Sabemos que podremos estudiar con más detalle
ciertas propiedades del bosón de Higgs que serían muy difíciles de estudiar con
el LHC. Y estamos pensando también en otra física posible, por ejemplo la de la
materia oscura.
- ¿Es decir, ese nuevo acelerador podría
detectar partículas de materia oscura? Si es que la materia oscura está hecha
de partículas, claro…
- Hay
muchas razones para creer que la materia oscura está hecha de partículas. Y en
muchos modelos esas partículas están en equilibrio termodinámico con el resto
de las partículas, las que forman la materia ordinaria. Ahora bien, si esas
partículas de materia oscura tienen masas superiores a un TEV, nunca podremos
descubrirlas con el LHC. Con el futuro acelerador podremos encontrarlas incluso
con masas de diez TEV.
- De todas formas, esas hipotéticas
partículas de las que estaría hecha la materia oscura no serían del mismo tipo
de las que constituyen la materia ordinaria…
-
Claro que no porque, por ejemplo, no emiten fotones, no tienen campo eléctrico,
y sabemos que las interacciones de estas partículas con la materia normal son
muy, muy débiles, y se limitan a la gravedad.
- Y esas nuevas partículas de materia oscura,
que los científicos han llamado Wimps, ¿darían lugar a una Física completamente
nueva, ya que responderían a otras leyes de la Física que aún no conocemos?
-
Estamos seguros de que toda la materia oscura está hecha de un solo tipo de
partícula, pero esta partícula sería solo como la punta del iceberg de toda una
familia de nuevas partículas. La materia ordinaria solo supone cerca de un 4%
del total de la masa del Universo. Otro 23% es materia oscura y el resto es
energía oscura. El modelo Estandar solo explica la materia ordinaria, por eso
hay que ir más allá del Modelo Estandar, porque nos falta aún un 96% por
explicar.
- ¿Cuenta usted con el factor sorpresa, es
decir, con algún descubrimiento fortuito que, de repente, lo cambie todo?
- Ja,
ja ja ja… Sí, claro, hay muchos ejemplos de eso en la Física de partículas,
hallazgos inesperados que cambian de pronto el paradigma. Pero no es posible
saber, antes del cambio de paradigma, si el cambio se va a producir mañana o
dentro de diez años…
- ¿Cuál es la importancia del bosón de Higgs
en la Física moderna?
- Es muy importante porque es el responsable de la masa
de las otras partículas que forman la materia ordinaria. Sin el bosón de Higgs,
sin el campo de Higgs, el electrón no tendría masa y sin una masa para el
electrón no habría átomos, porque los electrones se alejarían de los núcleos a
la velocidad de la luz. También hay otras interacciones muy débiles,
responsables de las desintegraciones radiactivas, que serían mucho más comunes
y abundantes si la partícula responsable no tuviera una masa muy grande. En
definitiva, el papel del bosón de Higgs es muy importante en la construcción
del Universo.
- ¿Qué opina de la idea de Hawking de que el
campo de Higgs podría destuir el Universo?
- Esta es una vieja historia, y que por cierto no inventó Stephen Hawking.
Los físicos de partículas llevamos estudiando esa posibilidad por lo menos
desde hace veinte años. El problema es el siguiente: estamos en un estado que
llamamos el vacío. Y todo indica que ese vacío del bosón
de Higgs no es
estable. Eso depende de la masa del bosón de Higgs, y también de otras cosas.
Pero parece que el vacío en el que todos vivimos es inestable. Tal vez el
problema se deba a que las medidas que tenemos de la masa del bosón de Higgs no
son lo suficientemente precisas. Pero lo seguro es que estamos, otra vez, ante
una Física que va más allá del Modelo Estandar, como por ejemplo la
supersimetría, que es una teoría que puede explicar la materia oscura y otras
cosas muy interesantes para la física teórica. Y tal vez, a la luz de esa nueva
Física, nos daríamos cuenta de que en realidad el vacío del Universo no era tan
inestable como parecía.
- ¿Tiene que ver esa inestabilidad del vacío
con la energía oscura, responsable de que el Universo se esté expandiendo cada
vez más deprisa?
-
Creo que se trata de problemas distintos. La energía oscura es la cantidad de
energía absoluta que corresponde al estado del Universo actual. Y todo indica
que esa energía no es cero. Tiene un valor muy pequeño, pero hay energía en el
vacío. La posible desintegración de ese vacío llevaría a un estado con una
energía mucho más baja. El motor de la expansión acelerada del Universo es,
pues, la energía oscura, que es otra cosa muy distinta. Para mí el problema no
es que haya energía oscura, sino que no haya más energía oscura de la que hay,
porque en todas las teorías hay contribuciones a la energía oscura. Por
ejemplo, en la teoría del Higgs, o en la teoría de las interacciones fuertes,
las que mantienen unidos los núcleos atómicos, hay contribuciones a la energía
oscura. El problema, entonces, está en comprender por qué, a pesar de todas
esas contribuciones, la energía oscura es tan pequeña.
- Se cree que el Big Bang produjo una
cantidad igual de materia que de antimateria, pero en el Universo sólo vemos
materia. ¿Dónde está la antimateria que falta? ¿Y por qué ambas no se
aniquilaron mutuamente?
-
Estamos convencidos de que en un principio, el Universo contenía cantidades
iguales de materia y de antimateria. Pero sabemos también que hay una
diferencia entre las interacciones de la materia y las de la antimateria. Y tal
vez un resultado de estas interacciones diferentes fue que la antimateria
desapareció. Esa es la hipótesis que formuló el físico ruso Andrei Sajarov, y
estamos estudiando las propiedades de la materia y la antimateria para saber si
Sajarov tenía razón o no. Pensamos que en Universo visible actual no hay
concentraciones de antimateria. Hay estrellas de materia, pero no hay estrellas
de antimateria. No hay anti estrellas, ni anti planetas, ni tampoco anti
galaxias. Pero necesitamos una explicación de cómo el Universo se volvió
asimétrico con respecto a la cantidad de materia y de antimateria que contiene.
Puede que Sajarov encontrara la solución, pero aún no estamos seguros de ello.
- Dice usted que no hay anti estrellas ni
anti planetas. ¿Pero cómo podemos estar seguros de que no los hay? Si los
hubiera, tampoco tendríamos una forma de detectarlos…
-
Cuando la materia y la antimateria entran en contacto, se aniquilan emitiendo
radiación, de fotones, por ejemplo. Si hubiera partes del Universo con
concentraciones de antimateria, en la frontera entre esas partes y las que
están hechas de materia habría aniquilaciones e interacciones entre materia y
antimateria. Y nunca hemos encontrado evidencia alguna de estas aniquilaciones.
- ¿Y no podrían ser un signo de esas
aniquilaciones algunas de esas fuentes de energía y súbitas explosiones que
suceden a menudo en el Universo y que no sabemos lo que son?
- No.
Porque no serían explosiones puntuales, sino que habría una zona muy extensa de
aniquilación, y eso nunca lo hemos visto.
- ¿Cree usted que existen Universos
paralelos?
-
Quién sabe… Hay mucha especulación sobre eso. Por ejemplo en la Teoría de Cuerdas…
Para mí es muy difícil pensar, o estudiar, los universos paralelos, porque por
definición no se pueden medir sus características. Entonces, ¿cómo saber si
existen o no? Yo prefiero estudiar las propiedades de este nuestro Universo.
- ¿Cree que podremos construir algún día una
máquina del tiempo?
- No,
no creo. Pienso que el tiempo corre en una sola dirección, desde el inicio del
Universo hasta un futuro lejano en el que quién sabe qué pasará.
No hay comentarios.:
Publicar un comentario