Los avances que surgirán a partir de la "partícula de Dios"

El hallazgo del bosón de Higgs en los laboratorios europeos del Cern
permitirá diseñar nuevas terapias contra el cáncer, masificar la
computación distribuida para manejar enormes cantidades de datos y crear
nuevas formas de energía limpia para descontaminar el planeta. Eso para
empezar...

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seguido, toma su auto para salir de compras. Posteriormente, llega al
supermercado y las puertas se abren solas apenas ingresa. Lo cierto es
que pocas personas reparan en el origen de esos adelantos que acompañan
nuestra vida cotidiana: todos fueron posibles gracias a los hallazgos de
la física a comienzos del siglo XX.

Un siglo más tarde, un nuevo descubrimiento de esta ciencia promete
una nueva revolución. Expertos de la Organización Europea para la
Investigación Nuclear (Cern) anunciaron esta semana el hallazgo de la
llamada “partícula de Dios” o bosón de Higgs, como parte de uno de los
mayores experimentos en la historia de la física al interior del Gran
Colisionador de Hadrones (LHC), una enorme estructura subterránea con
túneles de 27 kilómetros de largo ubicada en la frontera franco-suiza.
Desde la década de los 60 que se buscaba la existencia de esta
partícula, el rompecabezas que faltaba para entender por qué existe la
masa de las partículas elementales. Si el electrón, por ejemplo, no
tuviera masa no se formarían los átomos y, sin los átomos, no existirían
planetas ni estrellas ni personas.

Los físicos explican que aún es imposible predecir las aplicaciones
para la vida cotidiana que tendrá el hallazgo del bosón de Higgs sin
caer en la esfera de la ciencia ficción, tal y como en su momento
ocurrió con otros grandes hallazgos como el del mismo electrón. De
hecho, cuando en 1897 el físico británico y Premio Nobel J.J. Thompson
anunció dicho descubrimiento, pensó que la partícula que permitió el
desarrollo de la electrónica moderna “no servía para nada práctico”.

“Las consecuencias de este hallazgo las podríamos ver en mucho
tiempo, tal vez 100 años más”, explicó el físico de la Universidad
Católica de Chile, Marco Aurelio Díaz. Y es que en rigor estamos
entrando en una nueva era de comprensión de la materia. El bosón -que
fue teorizado en 1964 por el físico británico Peter Higgs- casi es una
especie de campo invisible que actúa sobre las partículas y que
determina la masa de estas.

Pero hay aplicaciones concretas que verán la luz en el corto plazo,
en especial aquellas derivadas de la gigantesca infraestructura que se
tuvo que desarrollar para conseguir colisiones de partículas a una
velocidad cercana de la luz: desde nuevas terapias contra el cáncer
capaces de atacar directamente a las células malignas, hasta
supercomputadores que funcionen perfectamente coordinados para procesar
enormes cantidades de datos, pasando por energías limpias para
descontaminar la Tierra.

Terapia de hadrones

Uno de los primeros avances está relacionado con la medicina, ya que
el colisionador de partículas permitirá perfeccionar un tratamiento para
irradiar tumores usando aceleradores de protones: la llamada “terapia
de hadrones”. La gran ventaja de estos tratamientos en comparación con
el método tradicional basado en rayos X es que mientras esta última
técnica afecta los tejidos vecinos al tumor, la terapia con protones
bombardea exclusivamente las células malignas. Si bien esta técnica
comenzó a desarrollarse hace más de una década, actualmente se necesitan
enormes infraestructuras para poder aplicarla, lo que hace difícil su
masificación.

Pero el detector de fotones ultrasensitivos, creado especialmente
para este experimento, ha demostrado que se pueden desarrollar equipos
mucho más maniobrables y pequeños. Del mismo modo, la infraestructura
elaborada para estudiar la física de partículas permitirá mejorar
significativamente sistemas de imágenes médicas como las tomografías
basadas en emisión de positrones (PET scan). “Hay que recordar que esta
técnica nace precisamente en esta clase de experimentos con aceleradores
de partículas”, explica el físico y académico de la Universidad Santa
María, Alfonso Zerwekh.

"Grid computing"

Otro desarrollo relevante se relaciona con la infraestructura
computacional que se tuvo que construir para procesar la enorme cantidad
de datos que se generó con el experimento. Para tener una idea, las
colisiones de partículas en el colisionador de hadrones permitían
generar tal cantidad de información como para llenar un DVD cada cinco a
10 segundos. La única manera de procesar esta enorme cantidad de
información fue a través de una red de más de 60 mil computadores
distribuidos en todo el mundo y que operaron en conjunto. Este trabajo
colaborativo es lo que se conoce como grid computing y que
consiste en juntar todos los PC conectados a internet, sumar todas sus
memorias, discos y capacidad de procesamiento, para obtener como
resultado un gran “supercomputador” capaz de manejar enormes cantidades
de datos.

La grid vendría a ser, entonces, como una aplicación del tipo peer to peer
similar el antiguo Napster, pero en lugar de compartir música o
películas, lo que se intercambia es poder de cómputo, instalando para
ello un software especial en el equipo. Esta infraestructura
comenzó a ser desarrollada en los 90 y una de las experiencias más
famosas fue el proyecto Seti at Home, que en 1999 utilizó el poder de
cómputo de millones de computadores para procesar datos de
radiotelescopios en busca de señales de vida inteligente en el cosmos.
Pero la grid desarrollada en LHC implica un enorme salto en este
sistema, que a partir de ahora podrá beneficiar áreas científicas tan
diversas como la medicina o el entretenimiento, creando espectaculares
videojuegos inmersivos donde todo será posible.

Otras áreas de investigación que se beneficiarán gracias al grid computing
son la meteorología, sismología y astronomía, que requieren procesar
enormes cantidades de datos. Y no es una promesa menor, en especial si
consideramos que la internet a la que usted se conecta a diario fue
también desarrollada en el Cern a comienzos de la década de los 90.

Energía y transporte del futuro

Las energías también prometen. Los científicos dicen que se podría
crear reactores nucleares más eficientes, pequeños y que no contaminen
ni sean propensos a accidentes como el de Fukushima, en Japón.

Los actuales no solo requieren gran infraestructura, sino que
funcionan a una potencia que tiene límites. La idea es que produzcan
solo lo que se necesita. Además, se podría crear un mecanismo para
deshacerse de los desechos radiactivos de manera eficiente y
perfeccionar el uso de la energía del tipo solar.

Los expertos también prevén adelantos futuristas. Un ejemplo es el
desarrollo de transportes basados en levitación magnética, como los
trenes de alta velocidad que existen en Japón. Esto gracias a que LHC
usa sistemas de campos magnéticos muy intensos y superconductores, que
ampliarían el uso de esta tecnología a todo tipo de vehículos.

Más sorprendente es la posibilidad de conocer la fuerza que permite a
las partículas tener masa y, en el futuro, poder llegar a intervenirla y
controlarla para crear objetos con propiedades sorprendentes. Una
posibilidad, por ejemplo, sería el desarrollo de cohetes con muy poca
masa, que sean capaces de alcanzar la velocidad de la luz para surcar el
universo.
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Partículas de extraño nombre


Fermión: es una partícula asociada a la materia, que recibe
su nombre del científico italiano Enrico Fermi, uno de los creadores de
la bomba atómica.

Bosón: clase de partículas que se asocian a la fuerza. Recibe su
nombre del físico indio y colega de Einstein Satyendra Nath Bose.

Gluón: es un tipo de bosón que trabaja con la fuerza. Debe su nombre a la palabra inglesa glue (pegar).

Hadrón: partícula hecha de quarks. Su nombre fue propuesto por el físico ruso Lev Okun en 1962 y proviene del griego hadros (grande).

Quark: es una de las partículas fundamentales de la materia que
conforman protones y neutrones. Fue bautizada por el físico Murray
Gell-Mann a partir de la novela Finnegans Wake, de James Joyce.