«Estamos a punto de dar el salto a una nueva física»

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Marzio Nessi, en la Fundación BBVA
Marzio Nessi, en la Fundación BBVA

«Estamos a punto de dar el salto a una nueva física». Están por todas partes, pero son increíblemente escurridizos. Cada segundo, trillones de neutrinos, unas diminutas partículas más pequeñas que un átomo, atraviesan la Tierra, y a nosotros mismos, casi a la velocidad de la luz sin interactuar apenas con la materia. El físico suizoMarzio Nessi (Muralto, 1957) está empeñado en darles caza. «Cien mil millones acaban de pasar por este centímetro de piel», dice mientras hace un pequeño círculo con el dedo en el dorso de su mano. El motivo de esa apasionante búsqueda es que estas «partículas fantasma» pueden ayudarnos a entender muchos de los misterios del Universo, incluido el motivo por el que la materia ganó a la antimateria en el principio de los tiempos y permitió nuestra existencia. Para atraparlas, más de mil investigadores e ingenieros de 32 países construyen en Dakota del Sur (EE.UU.) el mayor detector del mundo, una colosal «catedral» científica subterránea llamada DUNE. Nessi se encarga de desarrollar el prototipo en la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN), en Suiza. De visita en Madrid invitado por la Fundación BBVA, el que también fuera constructor de ATLAS, el experimento que descubrió el bosón de Higss en 2012, asegura que el nuevo proyecto permitirá «abrir una ventana a lo desconocido».

-¿Cómo es el prototipo que construye en el CERN?

-Hemos construido dos detectores, llamados protoDUNE, con mil toneladas de material criogénico, utilizando dos tecnologías diferentes. El primero ya está en marcha y el segundo lo estará en unos meses. El año próximo decidiremos cuál de ellos vamos a hacer a lo grande en DUNE, con 80.000 toneladas de líquido criogénico. Alrededor del año 2022 o 2023 lo llevaremos todo a Dakota del Sur y lo ensamblaremos a 1.500 metros bajo tierra.

-¿Qué nos revelará un experimento tan grandioso?

-Buscamos un nuevo tipo de física desesperadamente. Y sabemos que los neutrinos pueden darnos indicios por varias razones. Para empezar, son muy abundantes y sabemos que tienen masa, pero apenas interactúan con la materia. De mil millones de neutrinos que atraviesan la Tierra, solo uno lo hace.

-¿Y qué más los hace tan especiales?

-Que cambian de «personalidad» cuando viajan. Y hay parámetros que nunca hemos medido. Por ejemplo, la fase que contiene la información clave de por qué en un cierto punto el Universo descartó la antimateria y tenemos materia.

-Lo que nos permite estar aquí…

-Sí. En un cierto punto, después del Big Bang, se produjo probablemente la guerra más violenta de todos los tiempos. Toda la materia y toda la antimateria empezaron a luchar una contra la otra. De mil millones de colisiones una permitió que sobreviviera la materia. De alguna manera, la naturaleza está programada para destruir la antimateria y mantener la materia.

-¿Y si hubiera ganado la antimateria?

-Seríamos solo energía y luz… No estaríamos aquí. No habría átomos, ni estrellas.

-¿Qué más seremos capaces de explicar con DUNE?

-Nos permitirá probar teorías que hasta ahora no se han podido intentar confirmar de ninguna otra forma. Por ejemplo, la gran teoría unificada que predice una desintegración de protones. Dice que en un cierto punto, toda la materia va a desaparecer y el Universo va a fenecer. Si hay suficientes protones en el detector y el grado de sensibilidad es tan alto, podríamos ver eventos de este tipo. También aprenderemos sobre la dinámica del comportamiento de las estrellas, ya que cuando una estrella explota, la mayor parte de la energía se transforma en neutrinos.

-¿Qué diferencias habrá con el famoso detector de neutrinos de la Antártida, el IceCube, o con otros ya existentes?

-El tamaño. Y las funcionalidades. DUNE será muchísimo más sofisticado que el del Polo sur. Es la nueva generación.

-¿Por qué no se lleva a cabo todo el proyecto en el CERN?

-No queríamos que todo estuviese allí por razones políticas. Queremos globalizar la física. Proyectos como este requieren un espíritu de colaboración internacional. Ningún país es capaz de tamaña empresa por sí solo. No solo por dinero, sino por recursos intelectuales. El motivo es que estamos en una nueva etapa de la física, hablamos de lo desconocido desconocido.

-¿Dos veces desconocido?

-Sí, desconocido desde el punto de vista de la teoría y desconocido porque no sabemos qué nos vamos a encontrar. Es como irte a un río y mirar las piedrecillas sin saber qué hay.

-Pero el bosón de Higgs parecía confirmar que la física estándar funciona…

-El bosón de Higgs (la partícula que da masa a todas las demás, descubierta en 2012) era la última parte que nos faltaba en el modelo estándar, pero sabemos que esto no es la descripción definitiva de la naturaleza.

-¿Hay algo nuevo?

-Sin duda. Estamos en una situación que recuerda a finales del siglo XIX. Entonces se sentían muy orgullosos de haber encontrado el magnetismo y la electrodinámica, y pensaban que el mundo de la física era eso, pero en cuestión de pocos años surgió la mecánica cuántica y la teoría de la gravedad general. Y el panorama cambió por completo.

-¿Cree que ahora va a pasar lo mismo?

-Sí. El modelo estándar tiene limitaciones y hay indicios por todas partes que nos indican que tiene que haber una nueva física. Lo que hay que hacer es abrir la ventana adecuada. Y esto nuevamente va a cambiar la forma de pensar. Pero, como te digo, creo que esto solo se logrará si globalizamos las ciencias, porque todo se ha hecho tan complejo, lleva tanto tiempo… Estamos ante un nuevo salto cuántico real, pero no sabemos qué nos vamos a encontrar.

-Pero, ¿qué es lo que usted sospecha?

-Sabemos que hay materia oscura, cinco veces más presente que la ordinaria, pero no tenemos ni idea de cómo es porque no interactúa. Si estuviera aquí, podría intentar atraparla con mi mano y no lo conseguiría. El Universo empezó a acelerarse hace unos 4.000 millones de años. Lo han visto los astrónomos que estudian las supernovas muy lejanas. Pues bien, si acelera es que hay una energía para ello, la energía oscura, el 70% de todo lo que existe. Esto es así o no hemos comprendido nada.

-¿Considera alguna de las teorías sobre la nueva física más acertada?

-Hay muchas escuelas de pensamiento, como la teoría de cuerdas. Pero hasta que no tengamos una prueba experimental, su validez sigue siendo solo intelectual. Te doy un ejemplo. Hace un par de años, en el experimento ATLAS, en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del CERN, tuvimos una superabundancia en una cierta región de la energía. Los teóricos escribieron cientos de artículos para explicar qué había pasado. Y cuando vieron que solo era una fluctuación estadística, todo eso se fue al traste. Pero da igual, son los experimentos los que deben guiar al pensamiento.

-Como constructor de ATLAS, debió de sentirse muy satisfecho cuando apareció el Higgs.

-No exageremos. Muchos de nosotros no nos sorprendimos tanto. Era una teoría peculiar, rara. Cuando lo encontramos, al principio no estábamos demasiado contentos porque estaba en una masa bastante baja, y era difícil encontrar nueva física a ese nivel, así que los sentimientos eran controvertidos.

-¿No estaba contento?

-Sí, sí… Por supuesto, estaba satisfecho de haber construido la máquina capaz de confirmar la existencia del Higgs, y por toda esa gente que había participado. Fue un enorme esfuerzo durante mucho tiempo de una comunidad muy cualificada, muchos de ellos muy jóvenes.

-¿Cuál es el siguiente paso del LHC?

-La supersimetría (una teoría que dice que cada una de las partículas conocidas debe tener una «superpartícula» asociada, muy parecida pero con una masa mayor) sigue siendo la razón de ser fundamental del LHC, pero por el momento no vemos nada. Quizás sea un problema de estadística, quizás no busquemos de forma adecuada o quizás sea una idea equivocada. Hay que seguir trabajando.

 

 

 

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