Aviso sobre el Uso de cookies: Utilizamos cookies propias y de terceros para mejorar la experiencia del lector y ofrecer contenidos de interés. Si continúa navegando entendemos que usted acepta nuestra política de cookies. Ver nuestra Política de Privacidad y Cookies
Redacción
Martes, 29 de marzo de 2016
CON VÍDEO

Juan Fuster, el Bosón de Higgs y el Big Bang en una copa de vino

Enviar por email

Hablamos con el prestigioso físico en el colegio La Salle.

En el laboratorio de química del colegio La Salle se desarrolla la entrevista con el físico Juan Fuster. Con unas fórmulas de física escritas en la pizarra por él mismo, hablamos sobre su brillante trayectoria como científico y sobre sus experiencias, sobre el Big Bang, el acelerador de partículas, la materia oscura… y sobre el vino.

 

 

 

 

 

-¿Antes que nada que es lo que has puesto en la pizarra?

 

La fórmula es un diagrama de Feynman que resume el proceso de la colisión de un electrón con un positrón, partícula y antipartícula, para crear dos quarks, un quark y su antiquark. Mucha física cuántica de partículas hay encerrada en esos símbolos y fórmulas.

 

-Hemos recorrido el patio y las instalaciones del colegio La Salle en el que te criaste. ¿Qué recuerdos te vienen a la cabeza?

 

-El colegio La Salle me trae muchas imágenes. Las porterías me parecen las mismas, recuerdo en este patio salíamos al recreo con nuestros pantalones cortos, aunque no recuerdo haber pasado frío. Aquí he jugado a fútbol, era defensa izquierdo, y a baloncesto, donde había una pelota iba yo detrás. Defendí los colores de la Salle sobre todo en baloncesto. He entrenado hasta con nieve. De los 10 a los 17 años me formé aquí y mantengo el contacto con algunos compañeros de entonces a través de un grupo de whatsapp y hacemos una cena o una comida al año.

 

-¿Cuál fue el profesor que te motivó para iniciar tu brillante carrera como científico?

 

-El  hermano Joaquín Sanz, nuestro tutor, fue el profesor que me motivó a que me gustase la física. Era un hombre con mucha iniciativa, le gustaba la física y la química y lo transmitía a los alumnos. Ahí empezó mi vocación. Te hacía pensar, te ponía retos, te hacía muchas preguntas. A los investigadores nos gusta que nos pongan preguntas difíciles de responder o con muchas interpretaciones. Intentar averiguar la esencia de lo que hay detrás es lo que más nos motiva. Sé que el hermano Joaquín falleció hace tiempo. En este laboratorio hacíamos nuestras prácticas de química… y nuestras trastadas.

 

[Img #25747]

 

-¿Qué le interesa a un físico de partículas?

 

-La física de partículas es una ciencia básica, fundamental, nos hacemos las preguntas más básicas respecto a cómo funcionan las cosas. En concreto nos interesa saber, investigar, cual es la composición de la materia, cuales son los componentes fundamentales, elementales, de los que de los que la materia está formada y sus interacciones. Estudiamos los pilares sobre los que está construida la naturaleza. Queremos saber qué hay en común entre una planta o un ser humano o una roca, cómo funcionan las cosas, cuales son los átomos que las forman y, más aún, qué hay dentro de ellos…

 

-¿Cómo actúa un físico? ¿cómo investiga?

 

-Nos hacemos las preguntas más elementales, de por qué estamos aquí, por qué existimos, cómo existimos, por qué somos como somos, por qué existe materia y no antimateria. Eso tratamos de resolver. Nuestras tecnologías buscan profundizar en la materia. Cogemos microscopios, hacemos nuestros experimentos, extraemos lo esencial. Tratamos de aislarnos de todo el mundo, necesitamos ver un electrón, un protón, una partícula y no las miles de millones de partículas que son las que nos envuelven. Solo buscamos un electrón interaccionando con un positrón y ver su resultado final. Hablamos de unas partículas con unas dimensiones muy, muy, pequeñas que vemos con unos microscopios lo más potentes posibles que son los aceleradores.  

 

-Has estado dirigiendo un equipo en el acelerador más potente que funciona en Europa, el LHC en el CERN, siglas en francés del Consejo Europeo de la Investigación de la Energía Nuclear en Ginebra, ahora Laboratorio de Física de Partículas, que se construyó a lo largo de quince años. Entre las muchas cosas que hiciste, una fue formar parte de un experimento que hizo posible el descubrimiento del Bosón de Higgs. Este hecho fue reconocido con un Premio Nobel y un Príncipe de Asturias. ¿Cómo fue la experiencia y, ya que estamos, qué es el Bosón de Higgs?.

 

-Fue una gran experiencia. Nuestras investigaciones son experimentos complejos. Programarlos y llevarlos a cabo necesitan de muchos años  e incluso pueden llegar a no tener éxito. En esta ocasión fue un éxito completo. Sabíamos que o descubríamos el Higgs u otra cosa más interesante. Resolvimos el problema. El Higgs es la composición íntima de la materia. Tenemos definida una especie de tabla periódica. Nosotros tenemos la mesa de las partículas elementales y sus interacciones. Esta mesa se basa en el número de protones y neutrones de cada átomo y así se hace la ordenación, un porqué. Unas son nucleares, teniendo en cuenta el núcleo, y otras químicas, dependiendo de los electrones alrededor del núcleo. Queremos saber qué propiedades ordenan esas partículas elementales y sus interacciones.

 

-¿El mundo de la física está en continua evolución? 

 

-Durante los últimos 50 o 60 años en física se ha desarrollado una idea muy bonita: deducir las propiedades físicas a partir de principios muy elementales, llamados simetrías. Se puede demostrar y cuantificar que si la naturaleza presenta una simetría, de ésta se deduce una ley de conservación, una ley de física. Nuestro universo, lo que ahora vemos, las leyes fundamentales, son las mismas ahora que hace mil años, dos mil o un millón de años. Por ejemplo la ley de la gravedad. Es un principio nos lleva a la ley de conservación de la energía.

 

-Pero de repente se produce algún problema…

 

-Cierto. En nuestro puzzle de las partículas, se ha desarrollado la teoría del modelo estándar, que tiene estos principios de simetría, pero cuenta con un problema grave. Cuando las partículas tienen una masa, se rompe esta simetría, no va bien. Sabemos que tienen masa las partículas. La teoría funciona si no tienen. De lo contrario es inconsistente. No se puede prever nada, no se puede calcular. Se trata de un problema grave para prever procesos. O las simetrías no son ciertas en la naturaleza o hay que incorporar algo adicional al modelo.

 

-En este momento de dificultad aparece Higgs.

 

-Exacto. Entre los años 1964 y 1966 Peter Higgs desarrolló un método matemático basado en la superfluidez. Por este método introdujeron un mecanismo por el que seguían preservando las buenas propiedades de la simetría y las partículas podían tener masa. Por ello se llama al Bosón de Higgs y su mecanismo el originario de la masa. El único método con lo bueno de las simetrías y que hacía una teoría consistente con partículas con masa. Así se llega a una consecuencia y es que debía existir una partícula que se llamara Higgs. Una partícula que se descubrió en 2012, que ha sido cuando se les ha dado el Nobel y el Príncipe de Asturias.   

  

-¿Cómo se ha llegado a descubrir este Bosón de Higgs? No ha sido nada fácil…

 

Nada fácil. Para descubrirlo se ha construido un espacio a 271 grados bajo cero, el lugar más vacío del mundo. Nosotros construimos parte de la tecnología que era necesaria para el experimento. Tuvimos en cuenta además la influencia de la luna, que se cuantifica y se corrige, aunque lleva tiempo cuantificarlo. La participación valenciana ha sido importante. Hemos estado por encima de lo que se podía esperar de nosotros. En experimentos grandes de 2.000 personas no hay nadie que lo controle todo, pero sí hay grupos con más influencia, con tecnologías con más visibilidad. Aquí hicimos un buen trabajo, el necesario para que el detector funcionara y tener los resultados que logramos. Estuvimos por encima de la media.

 

-El acelerador de partículas, que responde a las siglas LHC, es uno de los avances tecnológicos más importantes de los últimos años, pero para las personas de a pie, para nuestro día a día nos quedamos con una cuestión que allí surgió: la web.

 

-Se trata del sistema que permite que la información viaje y se creó por cuestión de mecánica de trabajo. 2.000 científicos de muchos países que necesitaban comunicarse. Fue un buen ejemplo de que para poder tener aplicaciones al día a día, necesitamos producir ciencia, producir conocimiento. El objetivo primordial nuestro es aumentar el conocimiento que tenemos de las cosas. Después ya saldrán las aplicaciones de forma natural. Pero sin conocimiento previo no habrá aplicaciones. Ahora sabemos que Higgs existe. No sabemos si tendrá o no aplicaciones. Igual dentro de 30 o 40 años sí las tiene. La ciencia es un camino a largo plazo. Los políticos piensan demasiado en el corto plazo. La ciencia es pensar en nuestros hijos o nietos para que vivan mejor. Los países que tienen ahora alta tecnología avanzada es porque tenían una buena ciencia hace cien años. No aterriza una idea genial en un lugar cualquiera de un país cualquiera. Tiene que estar fundamentado. Si no dedicas dinero a la tecnología, sabes que no tendrás en el futuro tecnología propia y estarás obligado a comprarla de otros lugares.

 

-Volviendo al descubrimiento de la web…

 

-La web era una herramienta a la que no le dábamos demasiada importancia. Era una más de las desarrolladas por necesidad. Había nacido poco antes Internet, el soporte físico de cómo se transmiten las señales, pero el lenguaje para interaccionar es la web y eso es lo que creamos. Teníamos muchos problemas, pues los experimentos duraban las 24 horas al día, todos los días de la semana, sábados y domingos incluidos. Trabajábamos por turnos y era complicado. Unos científicos daban clases, en sus departamentos, en sus países, cuando aparecían cosas que no funcionan, que se rompían, programas con problemas… Podían diagnosticar el problema los que estaban allí en su turno, pero solo experto de mayor entidad podía solucionarlo. Algunos estaban en Canadá, en Australia o Alemania, no en Ginebra, donde estaba el acelerador. Al principio se le llamaba por teléfono pese a las diferencias horarias, pero no era fácil hallar la solución así y se debía coger un avión.

 

-No era un sistema demasiado funcional…

 

-Cierto y por ello se desarrolló una herramienta para que de manera rápida y transparente se viera el problema que allí había. Que cualquier persona en cualquier lugar del mundo supiera lo que estaba pasando y poder solucionarlo desde allí. La necesidad creo lo que ahora es la web. Se presentó en una conferencia y gracias a la unión entre la web y el recién nacido Internet tenemos a todo el mundo conectado. Estoy orgulloso de ello. Puede que fuera la mejor decisión. Ese conocimiento que se transfirió gratis a todo el mundo. Nadie paga nada por utilizar la web. Se puede pagar la conexión a la compañía telefónica, pero no pagar por utilizar ese sistema.

 

-La física de partículas tiene mucho a decir en el origen del universo. ¿Qué había antes de Big Bang?

 

-Antes del Big Bang no se puede decir qué había, porque no había nada, no había tiempo. Imaginemos una imagen congelada de algo. No pasa nada, el tiempo no tiene ningún sentido. Antes ni había tiempo ni había movimiento. Solo había una energía que estaba condensada en un punto. ¿Qué originó el Big Bang? Todavía hay que seguir investigando. Posiblemente no lo sepamos nunca. Sí que sabemos que se originó y sabemos lo que sucedió después, en el tiempo posterior, en un picosegundo. Un segundo dividido en diez es una décima de segundo. Volverla a dividir en diez es décima y ese proceso hacerlo doce veces, eso es un picosegundo. Sabemos lo que pasó a partir de entonces, pero no antes.

 

[Img #25745]

 

-¿Y cómo sabemos que pasó a partir de un picosegundo?

 

-Lo sabemos gracias a estos experimentos con los grandes microscopios o aceleradores. En ellos se reproducen las condiciones originales del Big Bang, de energía y de temperatura. Reproducimos un Big Bang en cada experimento y gracias a eso podemos saber qué pasó, cómo evolucionó el universo y comprobar si todo es cierto. Y sabemos que es cierto, tenemos una buena descripción de esta evolución desde que éramos quarks. El Universo, con un picosegundo de vida, no tenía estrellas, ni Tierra, ni Luna, ni Sol... éramos interacciones. A partir de ellas, con el paso del tiempo, la temperatura fue decreciendo, las energías fueron bajando, los movimientos se ralentizaron. De mucha fuerza entre las colisiones a menos fuerza. Se crearon protones y tras interaccionar los quarks. Los protones captaron electrones para hacer un átomo. El de hidrógeno es el más sencillo. Luego aparecen otros átomos más complejos. El universo se expande, se hiela, y las interacciones dominan. Se unen entre ellos para crear compuestos más complicados. Así se forman las rocas, la tierra, las galaxias, los planetas, las estrellas... hasta el universo actual hace 14 mil millones de años.

 

-Es difícil tratar de imaginar lo que suponen 14 mil millones de años.

 

-Mucho tiempo para nosotros, los físicos cuánticos, que vivimos en el picosegundo, un instante donde se realizan miles de millones de esas interacciones. Estamos en un Universo que es materia. En ningún lugar que se haya mirado hay como una frontera en la que la materia y antimateria están colisionando y produciendo una explosión continua. No existe eso. El Universo se ha helado respecto a los miles de millones de grados a los que estaba al principio. Cuando partes de un estado como el Big Bang, que es solo energía, creas tanta materia como antimateria. Si eso fuese cierto el Universo se hubiese aniquilado y no estaríamos aquí hablando. Ha habido algo que produce un desequilibrio para que haya más materia que antimateria. Un algo que no sabemos explicar bien todavía qué es. Tenemos que seguir investigando para saber porqué existimos.

 

-También existe el problema de la materia oscura…

 

-El espacio en el que estamos está muy vacío. Hubo mucha aniquilación de materia y antimateria inicialmente. Además para salir de nuestro sistema planetario las distancias son de años luz. Hay más materia de la que se puede explicar con nuestro modelo. Es cierto que la materia oscura es otro problema en el que esperamos que el Bosón de Higgs tenga un papel fundamental. Es algo que sabemos que existe pero no sabemos su origen. Es algo que no irradia, que no hay manera de verlo. Sabemos que está ahí por velocidades de las galaxias rodando alrededor de ellos mismos. Usamos la masa, la gravedad y la relatividad para calcular las velocidades de las galaxias, pero los cálculos están equivocados. O la teoría está mal o hay algo más que hay que descubrir. Sabemos que está ahí y está alterando el movimiento de las galaxias y eso es la materia oscura. Puede ser polvo, pero no sabemos su origen, son partículas nuevas que no tenemos y por eso las buscamos.

 

-Si hasta ahora hemos hablado del origen, habrá que ver también hacia dónde vamos…

 

-En el Universo no sabemos hacia dónde vamos. Nosotros podemos estar tranquilos, pero sí sabemos que el sol está a la mitad de su vida y que dentro de cuatro mil millones de años explotará y desaparecerá. Todo se habrá acabado. No es mi campo la cosmología, pero al principio se creía que el universo se expandiría y luego volvería a contraerse, pero ahora se cree que el Universo se expandirá por siempre. Todo está fundamentado en la materia, el Higgs es el que da la masa a las partículas. Ha de interaccionar con esta materia oscura o no. Ahora se acaba de descubrir el Higgs pero aún no sabemos su física, debemos estudiar sus propiedades y es en lo que estamos. Ahora hay que explotar en la física de partículas, ver si aporta nueva información. Al estudiar el Higgs tendremos información de esta materia.

 

-Más allá del Juan Fuster físico cuántico, Juan Fuster hace vino por gusto. Por placer has creado Cuantic. En la etiqueta no faltan las fórmulas matemáticas. Por lo que sabemos te gusta la tierra, haces la vendimia, recoges la uva… ¿todo tiene su relación?.

 

- Hay una frase del mismo Feynman dice que todo el Universo cabe en una copa de vino. De La Salle, con 17 o 18 años, fui a Valencia a estudiar. Después estuve 10 años fuera, entre Alemania y Suiza. Llega un momento, con 36 años, en el que una tercera parte de mi vida la había pasado fuera y ya no sabía de dónde era. Entiendes las distintas culturas, pero me defino que no soy de ningún lado. Pienso que en otros países han resuelto mejor las cosas, pero también que ser Mediterráneo también le vendría bien a otros. Estaba perdido y con el vino me he reencontrado con mi tierra. Me reencuentro con lo mío y trato de posicionarlo, darle un valor, el mío. Puede que nuestras montañas no sean ni las más altas, ni las más preciosas, pero nos gustan y estamos a gusto en ellas. Nos definen. Tal vez en los Alpes suizos más altos y más bonitos, no nos gustaría estar allí. Aquí estamos mejor. Mi manera de volver a encontrarme con mi tierra, con mis montañas, ha sido con el vino.

 

-¿Has contado con la ayuda de tu familia en esta empresa?

 

-Ellos me quieren pero no puedo estar todos los días hablándoles de la evolución del universo o del Bosón de Higgs. Al final desconectan. Siempre he querido hacer haces cosas comunes con ellos, cosas importantes, y encontramos el vino. Es toda una cultura. Es supercomplejo, a la hora de beberlo y más aún a la hora de elaborarlo. Tienes un ‘bancalet' en un 'maset', uno más de los habituales minifundios de la comarca, y para mi es importante cuidarlo. Este bancal entronca con mis antepasados, les das vida. Lo mejor que hemos encontrado para el ‘bancalet’ ha sido hacer vino, una forma de saborear la complejidad del mundo.

 

[Img #25746]

 

-Para finalizar, ¿qué que te ha parecido volver a tus orígenes en La Salle?

 

-Ha sido una experiencia muy importante reencontrarme con mi pasado aquí en La Salle. La verdad es me ha llegado al corazón. Solo añadir que ahora tenemos un proyecto muy interesante en Valencia, al que quiero dedicarle más tiempo y que es hacer un centro de hadroterapia. Los hadrones tienen una serie de propiedades beneficiosas recién descubiertas para el tratamiento del cáncer. Algo que queremos desarrollar y en lo que estoy muy ilusionado.

 

CURRÍCULUM

 

Juan Fuster es profesor de investigación del IFIC, Instituto de Física Corpuscular, centro mixto entre el CSIC, Centro Superior de Investigaciones Científicas, y la Universidad de Valencia, en Burjassot y presidente de la Comisión de Física de Partículas y Campos de la Unión Internacional de Física Pura y Aplicada, IUPAP -siglas en inglés del International Union of Pure and Applied Physics. Se trata de una asociación fundada en 1922,  de la que España es socio fundador de esta asociación, cuando no había tradición científica. Según Juan Fuster, “España vivió una primavera científica entre las dos Guerras Mundiales, lo que demuestra que cuando hay inversión, España siempre está ahí”.

 

También es representante europeo para el estudio de la física de partículas del acelerador de partículas que está previsto construir en Japón. Es una de las opciones que se maneja. El LHC, Large Hadron Collider o Gran Acelerador y Colisionador de Hadrones, tiene fases de explotación y de operación hasta el 2030 en Ginebra.

 

Según Juan Fuster “son máquinas complejas que necesitan mucha inversión de fondos y humana, y se debe ya empezar a buscar un sustituto con las diferentes posibilidades para saber cuál es la mejor máquina para explotar mejor lo que se está descubriendo en el LHC. Estamos trabajando para las futuras generaciones de investigadores”.

 

Juan Fuster ha sido uno de los 2.000 físicos de 34 países y cientos de universidades que han participado en la construcción del LHC, un túnel de 27 kilómetros de circunferencia en el que colisionan dos haces de protones en sentidos opuestos alcanzando una velocidad el 99’99% de la velocidad luz, produciendo altísimas energías aunque a escalas subatómicas, simulando situaciones ocurridas después del Big Bang. Este instrumento ha permitido confirmar la existencia del Bosón de Higgs.

Pagina 66 • Términos de usoPolítica de PrivacidadMapa del sitio
© 2018 • Todos los derechos reservados
Powered by FolioePress