La doctora Iraís Bautista, autora de Universo en una gota del número 18, nos acompaña esta mañana. Su texto explica cómo, en el Gran Colisionador de Hadrones, se recrean por instantes las condiciones del inicio del universo. Y claro, esto nos deja a muchos con gesto de asombro, porque no es un tema sencillo. Por eso, es mejor que ella misma nos lo explique.

La doctora es muy joven, pero también una persona sumamente preparada. Por ello le planteamos la pregunta directamente:

—Doctora, en términos simples, ¿de qué nos sirve estudiar el origen del universo en la vida diaria? ¿Qué tan importante es?

Porque cuando uno ve el título por primera vez, la reacción natural es preguntarse qué significa realmente. Así que, doctora, muy buenos días y bienvenida.

Cómo la física de partículas recrea las condiciones del Big Bang

Me gustaría platicarles un poco sobre el número que publicamos en Obsidiana. En él explico, de manera general, la investigación en la que participo —una contribución pequeña, pero relevante— al estudio del origen del universo.

En los grandes experimentos del CERN, como ALICE o CMS, en los que participa México, es posible recrear las condiciones que tenía el universo en sus primeras etapas, justo después del Big Bang, cuando todo se estaba formando.

Esto nos permite entender cómo se forma la materia de la que estamos hechos y responder a una pregunta fundamental: ¿de qué estamos hechos?

Ahora bien, ¿para qué sirve resolver una pregunta tan básica? Ha tenido impactos enormes. Por ejemplo, el desarrollo de Internet surgió de la necesidad de compartir grandes bases de datos entre científicos. Asimismo, tecnologías como la terapia de radiación utilizada contra el cáncer son derivaciones directas de este tipo de investigaciones.

Al final, estas preguntas fundamentales tienen aplicaciones muy diversas. La ciencia básica de hoy es, muchas veces, la tecnología del mañana. Cada avance en nuestro entendimiento abre nuevas posibilidades para aplicar la ciencia y la tecnología.

El colisionador de hadrones y sus aplicaciones tecnológicas

Cuando hablamos del colisionador de hadrones, confieso que cada vez que menciono esa palabra todos en el estudio voltean a verme. Es algo que llama mucho la atención.

Además de la medicina, que ya nos mencionó como un área clave, ¿en qué otras tecnologías o disciplinas impacta esta investigación?

Este tipo de ciencia, al ser tan fundamental, es profundamente multidisciplinaria, y sus aplicaciones terminan permeando muchísimas áreas.

Para empezar, ¿qué son los hadrones? Todos conocemos el átomo, y sabemos que los átomos están formados por partículas más pequeñas. Esas partículas son los hadrones. Sin embargo, los hadrones no son fundamentales: están compuestos por partículas aún más pequeñas llamadas quarks.

En la vida cotidiana, los hadrones representan la forma más básica en la que se organiza la materia que conocemos. Pero al inicio del universo, los quarks estaban “sueltos”, formando lo que llamamos una sopa de quarks y gluones.

Entender cómo estos componentes se agrupan y dan origen a la materia que conocemos es justamente lo que buscamos estudiar.

Por qué la ciencia básica sí transforma la sociedad

Hay quienes piensan que este tipo de ciencia no sirve para nada. Sin embargo, comprender que las moléculas están formadas por átomos, y que los átomos no son lo más fundamental, permitió avances como el descubrimiento de la energía nuclear.

Entender de qué están hechos los átomos y cómo se confina la energía en espacios tan pequeños nos abre la puerta a nuevas formas de aprovecharla.

Aunque estas preguntas pueden parecer abstractas o lejanas a la vida cotidiana, hoy ya existen aplicaciones concretas. Además de la radioterapia convencional, se desarrollan terapias con hadrones que buscan tratamientos contra el cáncer menos agresivos para los pacientes.

Una voz mexicana en la investigación científica internacional

La doctora Iraís Bautista Guzmán es doctora en Física de Partículas, especialista en física de altas energías. Actualmente es miembro de la colaboración CMS del CERN y ha participado en experimentos internacionales como ALICE, contribuyendo al estudio de colisiones de partículas.

Es importante subrayarlo: no se trata de una opinión sin fundamentos, sino de conocimiento generado desde la ciencia de frontera. Su trabajo forma parte del número 18 de Super Máquinas en Obsidiana.

Le agradecemos su participación en este miércoles de ciencia y tecnología y esperamos volver a escucharla próximamente.

Portada: Evento de colisión de iones pesados registrado por el detector CMS en el LHC en septiembre de 2023. Las trayectorias reconstruidas de miles de partículas revelan la extraordinaria densidad de materia creada en estas colisiones, que permiten estudiar el plasma de quarks y gluones. Imagen: CERN / Colaboración CMS.