Mark Thomson, f¨ªsico: ¡°Vamos a abrir una ventana al universo que no conoc¨ªamos antes¡±

El mayor laboratorio de f¨ªsica de part¨ªculas del mundo, el CERN europeo, est¨¢ de elecciones. En unas semanas, los representantes de sus 24 pa¨ªses miembros, incluida Espa?a, decidir¨¢n qui¨¦n ser¨¢ el nuevo director general que lleve a esta gigantesca instituci¨®n, con una plantilla fija de 2.500 trabajadores y una red de casi 20.000 colaboradores en todo el mundo, a su pr¨®xima fase. La prioridad n¨²mero uno es acordar la construcci¨®n del mayor acelerador de part¨ªculas del planeta: un anillo circular de casi 100 kil¨®metros de circunferencia con el que la humanidad intentar¨¢ adentrarse en un territorio totalmente desconocido de la f¨ªsica.

El f¨ªsico brit¨¢nico Mark Thomson (Brighton, 58 a?os) ha sido el primer candidato que ha anunciado p¨²blicamente su intenci¨®n de relevar a la actual directora, la italiana Fabiola Gianotti, en enero de 2026. Sus dos competidores son otros dos hombres: el griego Paris Sphicas, veterano investigador del CERN, y el holand¨¦s Robbert Dijkgraaf, f¨ªsico te¨®rico y exministro de Educaci¨®n, Cultura y Ciencia de Pa¨ªses Bajos.

Thomson, hijo de un tendero y un ama de casa, cuenta que a los 13 a?os le¨ªa libros sobre f¨ªsica de part¨ªculas y echaba de menos m¨¢s profundidad y detalle sobre ¡°c¨®mo funciona el universo¡±. Esa b¨²squeda de los componentes m¨¢s esenciales de la materia le llev¨® a ser profesor de f¨ªsica de part¨ªculas en la Universidad de Cambridge y a trabajar en los grandes templos mundiales de la disciplina: el Gran Colisionador de Hadrones de Ginebra, en la sede del CERN, o el gigantesco detector subterr¨¢neo de neutrinos DUNE, que se est¨¢ edificando a 1.400 metros bajo tierra en Estados Unidos. En la actualidad, el brit¨¢nico dirige el Consejo de Instalaciones de Ciencia y Tecnolog¨ªa de Reino Unido, una gran organizaci¨®n con miles de cient¨ªficos y un presupuesto de unos 1.000 millones de euros, similar al del laboratorio europeo.

En esta entrevista con EL PA?S durante una breve visita a Madrid, realizada en la Embajada de Reino Unido, Thomson defiende la necesidad de que Europa siga siendo l¨ªder mundial en este campo durante los pr¨®ximos 70 a?os, a pesar de la pujanza de China. Para ello, advierte, habr¨¢ que buscar acuerdos que permitan realizar una de las mayores obras de ingenier¨ªa de la historia, que costar¨¢ unos 15.000 millones de euros y se tardar¨¢ en construir unos 15 a?os.

Pregunta. ?Cu¨¢l es la gran pregunta que el CERN intentar¨¢ responder en esta nueva etapa?

Respuesta. La primera es entender qu¨¦ es realmente el bos¨®n de Higgs. Esta part¨ªcula que descubrimos en el CERN en 2012 no es una part¨ªcula elemental m¨¢s. Es ¨²nica, extra?a, diferente a cualquier otra que hayamos visto antes. Y juega un papel realmente ¨²nico en determinar c¨®mo funciona el universo. Si vas al espacio m¨¢s profundo, al vac¨ªo donde no hay nada, la presencia del bos¨®n de Higgs siempre est¨¢ ah¨ª. Lo llamamos el campo de Higgs. Si no fuera por ese campo, todas las part¨ªculas que conocemos no tendr¨ªan masa. As¨ª que el universo ser¨ªa... bueno, nosotros no estar¨ªamos aqu¨ª. Eso es fascinante. As¨ª que ahora realmente queremos entender c¨®mo funciona. Exactamente qu¨¦ est¨¢ haciendo. Tal vez haya m¨¢s de un bos¨®n de Higgs. Y realmente queremos comprender sus interacciones con el resto de la materia que conocemos con una alt¨ªsima precisi¨®n. Eso nos abre una nueva ventana al universo que no hab¨ªamos tenido antes.

P. El Higgs act¨²a sobre la materia convencional. ?El resto es totalmente desconocido?

R. Esa es la segunda mayor pregunta a responder. Aproximadamente el 5% del universo, en t¨¦rminos de su masa, es la materia que podemos ver, el universo visible. Y luego otro 25% es lo que llamamos materia oscura. Sabemos que est¨¢ ah¨ª, podemos percibir su presencia porque afecta a las galaxias y c¨®mo se mueven, pero realmente no sabemos qu¨¦ es. As¨ª que esa es una gran parte del universo que sabemos que existe, pero que no hemos visto en absoluto. Luego est¨¢ la energ¨ªa oscura, que compone el resto del universo y que es a¨²n m¨¢s desconocida, as¨ª que ni siquiera voy a entrar en ello.

P. Tres grandes preguntas por responder, entonces.

R. Hay otra realmente fascinante. Cada part¨ªcula b¨¢sica y fundamental ¡ªno hay muchas¡ª como los electrones en los ¨¢tomos, tienen una copia m¨¢s pesada llamada mu¨®n y una copia a¨²n m¨¢s pesada llamada lept¨®n tau. No tenemos idea de por qu¨¦ hay tres copias de cada part¨ªcula. Todas tienen diferentes masas, por lo que interact¨²an de manera diferente con el Higgs. As¨ª que realmente es una cuesti¨®n de entender por qu¨¦ hay este n¨²mero particular de part¨ªculas en el universo y por qu¨¦ tienen estos patrones tan extra?os de masa. En este momento no tenemos ninguna idea de por qu¨¦ es as¨ª. Tal vez est¨¦ relacionado con el bos¨®n de Higgs, tal vez no. A esto lo llamamos el enigma del sabor. Hemos medido todas estas cosas, pero no entendemos el origen de las diferencias.

P. Usted ha dicho que est¨¢ enamorado de los neutrinos ?qu¨¦ quiere decir?

R. Cuando comenc¨¦ mi doctorado en Oxford a mediados de los a?os ochenta, trabaj¨¦ en un experimento subterr¨¢neo en los Estados Unidos que estudiaba la desintegraci¨®n del prot¨®n. En estas desintegraciones hay interacciones con unas part¨ªculas fantasmales, los neutrinos. Est¨¢n por todas partes, hay millones de ellos atraves¨¢ndote cada segundo, y casi nunca hacen nada. En aquel experimento comenzamos a ver indicios, solo indicios, de que los neutrinos estaban haciendo algo que no entend¨ªamos muy bien, algo llamado oscilaciones. Siempre he tenido un gran inter¨¦s en qu¨¦ son estas part¨ªculas. Hace aproximadamente 30 a?os sab¨ªamos que su masa era tan peque?a que asum¨ªamos que era cero. Ahora sabemos que no es cero, pero es mucho m¨¢s peque?a que las de cualquier otra part¨ªcula. As¨ª que, nuevamente, hay otro enigma aqu¨ª: ?por qu¨¦ la masa de los neutrinos es tan, tan ligera?

P. Hay f¨ªsicos que aseguran que sin los neutrinos tampoco estar¨ªamos aqu¨ª.

R. Esa es otra cosa sobre los neutrinos que es muy importante. Este es realmente el enfoque de la actual generaci¨®n de grandes experimentos con neutrinos, como el DUNE, en el que trabaj¨¦ desde sus inicios. Otra de las razones por las que los humanos estamos aqu¨ª es que estamos hechos de materia. Creemos que al principio del Big Bang se crearon por igual la materia y la antimateria. Lo que deber¨ªa haber pasado es que se encontrar¨ªan entre s¨ª, se aniquilar¨ªan y se convertir¨ªan en luz. Por lo tanto, el universo deber¨ªa ser un lugar muy aburrido, sin materia restante. Y lo que sabemos que sucedi¨® es que, en alg¨²n momento de la historia del universo, muy temprano, por cada digamos, mil millones de part¨ªculas de antimateria, hab¨ªa mil millones y una part¨ªculas de materia. Esta sutil diferencia es lo que vemos hoy en el universo. ?Cu¨¢l es el origen de eso? Creo que nuestra mejor hip¨®tesis, que podr¨ªa no ser cierta, es que tiene algo que ver con los neutrinos. Eso requiere dos cosas: que los neutrinos y sus antipart¨ªculas sean sutilmente diferentes, y tambi¨¦n que los neutrinos sean un tipo de part¨ªcula diferente, compatible con otras part¨ªculas. Lo que la pr¨®xima generaci¨®n de experimentos con neutrinos est¨¢ tratando de hacer es medir estas diferencias muy, muy sutiles entre los neutrinos y sus antipart¨ªculas oscuras, los antineutrinos. Es una medici¨®n realmente clave, y podr¨ªa ayudar a explicar por qu¨¦ queda materia en el universo.

P. ?A d¨®nde quiere llevar al CERN en los pr¨®ximos cinco a?os si es elegido?

R. He querido ser abierto con mi candidatura y creo que estoy preparado para asumir el cargo. El CERN es un lugar ¨²nico en el mundo y tenemos suerte de tenerlo en el coraz¨®n de Europa. Probablemente no hay ninguna otra ¨¢rea en la que seamos l¨ªderes absolutos. Esta organizaci¨®n tiene 70 a?os de historia de ¨¦xitos. Ahora tenemos que garantizar otros 70 a?os de liderazgo.

P. ?Qu¨¦ se necesita para conseguirlo?

R. Actualmente estamos operando el Gran Colisionador de Hadrones (LHC, en sus siglas inglesas), que es el acelerador de part¨ªculas m¨¢s poderoso jam¨¢s construido. Estamos trabajando en su actualizaci¨®n, haci¨¦ndolo una m¨¢quina a¨²n m¨¢s potente al incorporar tecnolog¨ªa de imanes m¨¢s avanzada cerca de donde se realizan los experimentos. Cuando tienes una m¨¢quina de descubrimiento como esta, no sabes lo que vas a encontrar, y puede que no sea nada, pero esa es la esencia del descubrimiento. El nuevo LHC nos dar¨¢ una nueva frontera para observar el universo y realizar otras mediciones, incluyendo propiedades sutiles del bos¨®n de Higgs, que creo que podremos medir con el LHC mejorado. Esto marca el futuro del CERN hasta 2041.

P. ?Y despu¨¦s?

R. El segundo desaf¨ªo para el CERN es su futuro a largo plazo. Estos grandes proyectos tardan 20 a?os o m¨¢s desde el inicio de la construcci¨®n hasta su operaci¨®n. Ahora es el momento de decidir qu¨¦ vendr¨¢ despu¨¦s. En este momento, el principal candidato es algo llamado Futuro Colisionador Circular, aunque esperamos que pronto se caiga la f de futuro y que tenga un nombre algo m¨¢s imaginativo.

P. ?Qu¨¦ tipo de acelerador ser¨¢?

R. El LHC tiene 27 kil¨®metros de circunferencia. Este ser¨¢ un anillo de 91 kil¨®metros que nos permitir¨¢ acelerar part¨ªculas a energ¨ªas cada vez m¨¢s altas. La fase inicial de esta m¨¢quina colisionar¨¢ electrones y anti-electrones, y ser¨¢ esencialmente una f¨¢brica para producir bosones de Higgs. Este ser¨¢ el lugar donde podremos estudiar este tipo de materia ¨²nica y completamente nueva y comprenderla realmente. El desaf¨ªo en estos grandes proyectos no solo es el tiempo, sino tambi¨¦n el coste, que se estima en unos 15.000 millones de euros. Esto requerir¨¢ que todos los estados miembros del CERN se unan y logren un consenso real en torno a esta m¨¢quina. Conseguir ese acuerdo ser¨¢ mi objetivo principal. Puede parecer un precio enorme, pero estar¨¢ repartido entre los 24 miembros a lo largo de 15 a?os. La ¨²nica forma de conseguir descubrimientos rompedores es hacer cosas que no se han hecho antes. Y construir este acelerador adem¨¢s nos obligar¨¢ a desarrollar tecnolog¨ªa nueva, lo que ser¨¢ un motor para la econom¨ªa y la innovaci¨®n.

P. ?Cree que el liderazgo de Europa en f¨ªsica de part¨ªculas est¨¢ en peligro?

R. China tiene ambiciones de construir algo bastante similar a los planes que estamos proponiendo en el CERN. Nosotros tenemos la ventaja de 70 a?os de experiencia en la construcci¨®n de aceleradores y su transformaci¨®n en colisionadores. Es algo absolutamente cr¨ªtico para el ¨¦xito. As¨ª que no creo que debamos subestimar la dificultad de comenzar desde, no dir¨¦ que desde cero, porque la tecnolog¨ªa en China es muy fuerte, pero en realidad es muy dif¨ªcil reproducir esta experiencia.

P. El LHC ya consume tanta luz como una ciudad peque?a. El nuevo acelerador requerir¨¢ mucha m¨¢s luz y excavar un descomunal t¨²nel subterr¨¢neo entre Francia y Suiza. ?Puede ser sostenible una obra as¨ª?

R. Es una pregunta realmente importante y depender¨¢ de la perspectiva desde la que se aborde. Gran parte de la energ¨ªa proviene de la red francesa, que en su mayor¨ªa es nuclear. As¨ª que, dependiendo de tu perspectiva sobre la energ¨ªa at¨®mica y su impacto en el carbono, este no es tan alto. El factor que probablemente impulsa m¨¢s la huella de carbono del nuevo colisionador circular es la construcci¨®n, la excavaci¨®n y todo el cemento necesario. Se puede ver esto como algo negativo o como una gran oportunidad para que los cient¨ªficos e ingenieros del CERN se pregunten c¨®mo podemos hacerlo de una manera m¨¢s sostenible.

P. ?Cree que su candidatura se puede ver con recelo desde otros pa¨ªses europeos debido al Brexit?

R. Espero que no. Reino Unido es el segundo mayor contribuyente al presupuesto del CERN. El liderazgo de este laboratorio es realmente cr¨ªtico y deber¨ªa centrarse en la persona. No es un rol en el que representes a tu pa¨ªs; sino a todo el CERN y a los estados miembros.

P. ?Salir de la Uni¨®n Europea ha perjudicado a la ciencia en Reino Unido?

R. S¨ª. Ahora que hemos vuelto a Horizonte Europa [el programa de financiaci¨®n cient¨ªfica de la Uni¨®n Europea], creo que estamos comenzando a reconstruir esas relaciones que se vieron afectadas, pero no hay duda de que fueron da?adas y eso no ha sido bueno.

P. El CERN ha decidido finalizar la colaboraci¨®n con Rusia y Bielorrusia por la invasi¨®n de Ucrania. ?Defiende que se haga lo mismo con Israel, que es un pa¨ªs miembro, y ha invadido L¨ªbano y arrasado Gaza, que son pa¨ªses observadores?

R. Es una pregunta muy pol¨ªtica y realmente depende de los estados miembros. La colaboraci¨®n cient¨ªfica es realmente importante. Todos vimos el valor de esos v¨ªnculos con los cient¨ªficos rusos. Pero la invasi¨®n de Ucrania fue un acto de agresi¨®n contra uno de los miembros asociados del CERN. Esto puso al Consejo del laboratorio y a nuestros pa¨ªses en una posici¨®n muy dif¨ªcil.

P. ?Se sentir¨ªa c¨®modo siendo el director general de una organizaci¨®n como CERN, teniendo en cuenta que Israel est¨¢ all¨ª?

R. La directriz principal del CERN es hacer ciencia para la paz. Creo que el director general debe apoyarlo. Aunque realmente depende de los miembros decidir, no es algo con lo que me sentir¨ªa inc¨®modo, porque realmente creo en el esp¨ªritu de la colaboraci¨®n cient¨ªfica.