O todas las partículas son de Dios o no lo es ninguna

“O todas las partículas son de Dios o no lo es ninguna”

Nació en Sevilla hace 47 años, está casado y tiene tres hijos. Catedrático de Física Atómica, Molecular y Nuclear, ha asumido recientemente la dirección del Centro Nacional de Aceleradores, situado en el Parque Científico y Tecnológico Cartuja 93. En sus aceleradores de partículas se consigue una cantidad de energía muy alta, aunque un millón de veces inferior a la del LHC construido junto a Ginebra. Cuenta con el primer acelerador tándem que se instaló en nuestro país, un ciclotrón para la producción de radio fármacos usados para diagnóstico del cáncer y un espectrómetro de masas, pionero en España, donde se ha datado la antigüedad de esculturas y tesoros.

–Empecemos hablando del átomo.
–Un átomo mide la diezmilmillonésima parte de un metro. Si una célula puede medir una milésima de milímetro, un átomo es diez mil veces más pequeño.

–¡Qué pequeño!
–No tanto. El núcleo atómico es todavía cien mil veces más pequeño que el átomo. Imagínese a una mosca dentro de la Catedral de Sevilla. ¡Y a pesar de ser tan chico ese núcleo se lleva toda la masa!

–¿Y qué hemos encontrado dentro?
–Rutherford descubrió hace un siglo que el átomo es un pequeño núcleo rodeado de una corteza de electrones. Después, en los años 30 comprobamos que ese núcleo está compuesto de protones y neutrones.

–Y con los aceleradores de partículas…
–Los aceleradores nos han permitido conocer propiedades más y más íntimas de la materia. Gracias a ellos descubrimos la existencia de una gran jungla de partículas elementales.

–¿Una gran jungla?
–A partir de 1950, en experimentos con aceleradores, se descubrieron nuevas partículas que reciben nombres como muones, piones, kaones y lambdas. Conocemos unas 2.000 de estas partículas, que son inestables, y acaban descomponiéndose.

–La cosa se complica…
–Lo que sabemos ahora es que la materia está constituida por doce partículas fundamentales: seis quarks, que son los componentes de los protones y los neutrones; tres leptones, el electrón y dos partículas similares, y tres partículas muy elusivas llamadas neutrinos.

–¿Y qué queda por conocer?
–Lo que buscan los científicos en el LHC (Large Hadron Collider, que quiere decir Gran Colisionador de Hadrones) de Ginebra es por qué esas partículas, los leptones y los quarks, tienen masa. Por qué no son simplemente como las partículas de luz.

–¿Y para eso hay que invertir miles de millones?
–Puede parecer trivial, pero no lo es. Para que las partículas tengan masa tiene que haber en la naturaleza un campo con el cual se acoplen. Creemos que ese campo se manifiesta a través de una partícula que no se ha visto hasta ahora. 

–¿El famoso bosón de Higgs? 
–Ese bosón completa el esquema de la física de partículas. Digamos que es la pieza que nos falta para comprender todas las propiedades de las partículas fundamentales, incluida su masa.

–¡La partícula de Dios!
–Se le llama así en algunos libros de divulgación, tal vez porque es la responsable de que otras partículas tengan masa. Pero yo diría que, o bien todas las partículas son de Dios, o no lo es ninguna.

–¿Y cómo la encontraremos?
–En el origen del Universo la densidad de materia y energía era tremendamente alta y no existía la ruptura de la simetría que lleva aparejada la masa. Ahora se intenta en el LHC reproducir una situación parecida a la que había poco después del Big Bang. 

–¿Por qué después del Big Bang? 
–Las leyes de la física que nosotros conocemos no son válidas en el momento del Big Bang, pero sí una billonésima de segundo después.

–No sabemos qué había antes… 
–Ésa es la pregunta típica que uno se hace si nos remontamos a los orígenes el Universo, hace 13.700 millones de años. 

–¿Y usted cómo la responde?
–El tiempo antes del Big Bang es una coordenada que no tiene sentido. Es como si nos preguntamos qué hay más al sur del polo Sur. Norte y sur, longitud y latitud, son coordenadas que nos sirven para fijar una posición en la superficie de la Tierra. Tiempo y espacio son coordenadas que nos sirven para fijar eventos en una superficie que contiene la evolución de todo el Universo. 

–¿El LHC encierra algún peligro?
–Hubo una denuncia, basada en la idea de que se podrían producir agujeros negros microscópicos en ese tipo de colisiones. Pero son críticas injustificadas.

–¿Seguro?
–El agujero negro es una materia tan densa que im
pide que hasta la propia luz pueda salir de ella. Hace falta una masa mínima, la masa de Planck, para constituir un agujero negro. En el LHC no se va a conseguir ni con mucho llegar a esa masa mínima.

–Eso nos tranquiliza. 
–Para que la tierra se convirtiera en un agujero negro tendría que concentrarse toda su masa en el tamaño de una canica. En algunos puntos de nuestra galaxia existen agujeros negros, pero no pasa nada mientras no estemos cerca.

–¿Qué más aprenderemos del LHC?
–Esperamos encontrar las llamadas partículas supersimétricas, que pueden explicar la presencia de materia oscura en el Universo. Además, de su construcción se derivará el desarrollo de importantes tecnologías, como los imanes superconductores o los sistemas de alto vacío.

–¿Qué ocurre si no aparece el bosón de Higgs?
–La Física fundamental tendría que tomar otros derroteros, no explorados hasta ahora.