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En las fronteras de la ciencia

Julián Félix Valdez
Domingo 20 de Enero de 2013
 

En los deportes un atleta es considerado exitoso si logra mejorar marcas en levantamiento de pesas, o en rapidez, o en distancia trotada, o en saltos de altura, o en victorias, o en carreras, o en goles, etc. a nivel internacional; esta categoría la consigue el atleta al ser comparado con otros de la misma especialidad a nivel internacional.

Y estos logros se vuelven el acicate, y referente, para otros deportistas que desean trabajar en esa especialidad.

En la ciencia ocurre algo similar, aunque es mucho más difícil establecer una categorización de los experimentos y los logros basándose en marcas y resultados, porque las consecuencias e implicaciones de los mismos son a largo plazo y la socialización de esos descubrimientos y resultados tarda décadas. Esta clasificación y orden se basa en la experiencia de alguna institución especializada en el área de la ciencia bajo examen, que hace comparaciones de resultados experimentales en períodos largos. Un ejemplo palpable es el descubrimiento del electrón, hecho por físico inglés J. J. Thomson, en 1897; que al preguntársele de la posible utilidad de su descubrimiento argumentó: "¿Podría alguna otra cosa, de primera impresión, parecer más impráctica que un cuerpo que es tan pequeño que su masa en una fracción insignificante de la masa de un átomo de Hidrógeno?”: J. J. Thomson.

Empero ese cuerpo pequeño, el electrón, resultó tan grande y sólido que es la base de todas las revoluciones tecnológicas del siglo XX: la electrónica, las telecomunicaciones, la computación, la electrónica digital, la superconductividad, y muchas otras.

Para el año 2012 Physics World (http://physicsworld.com/), empresa líder a nivel mundial en la comunicación de la ciencia, en especial de la física, dio a conocer el 14 de Diciembre del 2012, a nivel mundial, los diez experimentos más influyentes en física, o de mayor relevancia a nivel mundial. Los resultados están en la página www: http://physicsworld.com/cws/article/news/2012/dec/, que resultaron de aplicar varios criterios como los siguientes: la importancia fundamental de la investigación, el significativo avance del conocimiento, la fuerte conexión entre teoría y experimento, y el general interés para todos los físicos.

Physics World clasificó los experimentos de la siguiente forma:

Dos en primer lugar –el Atlas y el CMS, sendos del CERN-, ambos por el descubrimiento de la partícula parecida al bosón de Higgs;

...y nueve experimentos en segundo lugar:

1. La colaboración MINERvA, por la primera comunicación vía haces de neutrinos.

2. Experimento de fermiones Majorana.

3. La colaboración BaBar, por la observación directa de la violación de la reversibilidad temporal.

4. La detección del movimiento global del clústeres de galaxias.

5. El desarrollo de la técnica para observar objetos fluorescentes a través de barreras opacas.

6. El desarrollo del MASER que opera a temperatura ambiente.

7. La medición del calor liberado cuando un bit de información es borrado.
 
8. El desarrollo de la técnica para entanglamiento de fotones usando el momento angular orbital.

9. El desarrollo de un sistema que convierte directamente energía cinética en energía química.


ATLAS y el Higgs

El encontrar el bosón de Higgs cambiará nuestro entendimiento del mundo.  ATLAS observó una nueva partícula en julio del 2012, que en muchos aspectos es consistente con el bosón de Higgs predicho por el Modelo Estándar de las interacciones elementales. Estudios adicionales mostrarán si efectivamente ésta es la partícula que los físicos han estado buscando por cerca de medio siglo.

Cada uno de esos logros científicos significa el punto de arranque de una revolución tecnológica o el inicio de otros descubrimientos científicos. El desarrollo de cada uno de ellos tomará un promedio de un cuarto de siglo, que es el tiempo promedio para desarrollar y socializar un descubrimiento científico.

La ruta del desarrollo y la socialización de los logros científicos anteriores es, muchas veces, azarosa; puede tomar muchos caminos diferentes y es una oportunidad indudable de despegue científico, tecnológico, social, y económico.

De los diez logros científicos mencionados, o de los 11 experimentos nombrados por Physics World, México participa en los dos siguientes:

a) CMS –La Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, con un colaborador; La Universidad Iberoamericana, con dos colaboradores; La Universidad Autónoma de San Luis Potosí, con tres colaboradores; El CINVESTAV-México, con once colaboradores-

b) y La colaboración MINERvA –La Universidad de Guanajuato, con dos colaboradores-.

En la parte mexicana, la colaboración cuenta con Julián Félix, profesor investigador en el Departamento de Física, División de Ciencias e Ingenierías, Campus León, y con Gerardo Zavala, profesor investigador del Departamento de Asuntos Organizacionales, División de Ciencias Económico Administrativas, Campus Guanajuato, de la Universidad de Guanajuato; y cuenta actualmente con tres estudiantes doctorales adscritos a la División de Ciencias e Ingenierías, Campus León, Universidad de Guanajuato.

La comunicación vía haces de neutrinos constituye un hito en la historia de las telecomunicaciones mundiales.

Es la primera vez que la humanidad codifica mensajes en haces de neutrinos, los transmite a través de 1200 metros incluyendo 240 metros de roca sólida, y los decodifica con uno por ciento de error.

Es la primera vez que la humanidad usa la fuerza débil para enviar mensajes, hasta antes del experimento MINERvA había usado la fuerza electromagnética para enviar y recibir mensajes vía ondas electromagnéticas. El uso de la fuerza débil para enviar mensajes tiene ventajas enormes sobre la fuerza electromagnética, especialmente en penetración y en seguridad.

Este experimento también constituye una gran oportunidad para México. México puede y debe crear la infraestructura mínima necesaria, y los recursos humanos necesarios, que permita continuar con los estudios e investigaciones en comunicación vía neutrinos. A nivel mundial, los siguientes pasos serán desarrollar comercialmente y de seguridad la tecnología de comunicación mediante haces de neutrinos.

Los científicos, como los deportistas que buscan imponer nuevas marcas, también tienen una disciplina férrea que les permite conquistar los conocimientos de la naturaleza, y les permite crear la tecnología necesaria para hacer esas conquistas.

Los deportistas, como los científicos, cultivan la perseverancia, la fuerza de voluntad, la constancia, la fuerza de carácter.

Ambos porfían en pos de un objetivo. Los primeros por una nueva marca; los segundos, por un nuevo bit en el conocimiento de la naturaleza.

Julián Félix
felix@fisica.ugto.mx, felix@fnal.gov

Laboratorio de partículas elementales, Departamento de Física, División de Ciencias e Ingenierías, Campus León. Universidad de Guanajuato

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