Un pionero en la f¨ªsica de part¨ªculas

Todo comenz¨® cuando el f¨ªsico Joaqu¨ªm Catal¨¤ de Alemany lleg¨® entusiamado a Valencia hace 52 a?os con un conjunto de placas fotogr¨¢ficas bajo el brazo. Con ellas detectaba la estela de part¨ªculas elementales y rayos c¨®smicos. Aquella t¨¦cnica casi artesanal, que Catal¨¤ hab¨ªa aprendido en la Universidad de Bristol, constituy¨® el germen del actual Instituto de F¨ªsica Corpuscular (IFIC), vinculado desde sus comienzos a la Universitat de Val¨¨ncia, y que se convirti¨® en el primer instituto de investigaci¨®n del Consejo Superior de Investigaciones Cient¨ªficas (CSIC) en la Comunidad Valenciana.

La l¨ªnea de investigaci¨®n instaurada por Catal¨¢ 'era totalmente original en Espa?a', afirma V¨ªctor Navarro, f¨ªsico e historiador de la ciencia. El actual IFIC, centro mixto de la universidad y el Consejo desde hace 17 a?os, conserva aquel impulso pionero. Toda su actividad gira alrededor del mastod¨®ntico acelerador de part¨ªculas, el LHC (Large Hadron Collider), del Laboratorio Europeo de F¨ªsica de Part¨ªculas (CERN) en Ginebra, el proyecto internacional m¨¢s importante del ¨¢rea, en el que cient¨ªficos de todo el mundo llevan m¨¢s de diez a?os trabajando. El LHC es un tubo de 30 kil¨®metros de longitud que forma un c¨ªrculo situado a 100 metros bajo los pies de los ginebrinos. En su interior los f¨ªsicos acelerar¨¢n protones a la velocidad de la luz. Sustituir¨¢ al viejo LEP (Large Electron Positron Machine), que aceleraba electrones y antielectrones, y que han desmontado ya.

Catal¨¤ consigui¨® fondos para sacar adelante sus proyectos en f¨ªsica de part¨ªculas tras un acuerdo del Instituto Daza Vald¨¦s y de la Junta de Energ¨ªa Nuclear, en un momento en que interesaba todo lo que sonara a energ¨ªa nuclear, incluso en un pa¨ªs como Espa?a, donde la investigaci¨®n experimental era casi inexistente. 'Valencia es desde sus or¨ªgenes un lugar especial en f¨ªsica de part¨ªculas. Aqu¨ª se trabajaba en f¨ªsica experimental cuando en Espa?a como m¨¢ximo se hac¨ªa f¨ªsica te¨®rica, que no exig¨ªa apenas inversiones', explica Antonio Pich, f¨ªsico te¨®rico y actual director del IFIC. En este medio siglo, seg¨²n los aires pol¨ªticos que soplaban, el instituto ha tenido sus m¨¢s y sus menos, desde casi llegar a desaparecer hasta el buen momento actual: publican unos 150 art¨ªculos al a?o en revistas internacionales de alto impacto e importante difusi¨®n, una cifra equiparable a la de los institutos m¨¢s destacados de este ¨¢rea. Los investigadores del instituto valenciano trabajan desde la vertiente te¨®rica de la f¨ªsica de part¨ªculas hasta la construcci¨®n de instrumentaci¨®n para la investigaci¨®n experimental del mundo subat¨®mico.

Sin embargo, las l¨ªneas de investigaci¨®n del IFIC, principalmente orientadas a la ciencia b¨¢sica, no est¨¢n entre las prioridades del VI Programa Marco de investigaci¨®n europeo. 'El VI Programa deja de lado algunas ¨¢reas de investigaci¨®n b¨¢sica en las que Europa es l¨ªder, unas carencias que espero se subsanen en el futuro', lamenta Pich. 'Conviene recordar que la investigaci¨®n b¨¢sica genera a largo plazo importantes desarrollos tecnol¨®gicos. Las tecnolog¨ªas aplicadas a la medicina o la web son ejemplos de ello. A pesar de todo, creo que el IFIC conseguir¨¢ reorientar algunas de sus l¨ªneas de investigaci¨®n hacia los campos que propone este programa, como la nanotecnolog¨ªa o la sociedad de la informaci¨®n. El IFIC debe adem¨¢s incrementar sus infraestructuras y promover la movilidad de sus investigadores', a?ade.

En los dos edificios del IFIC en el campus de Burjassot-Paterna, uno del Consejo y otro de la universidad, trabajan 125 personas: 29 profesores de universidad, 15 investigadores del CSIC, 20 doctores contratados, 38 becarios predoctorales, 17 t¨¦cnicos y 6 administrativos. El 20% de la plantilla es multicultural, reflejo del car¨¢cter internacional de la investigaci¨®n en f¨ªsica de part¨ªculas. Pich considera que, desde 1985, 'el IFIC ha crecido en masa cr¨ªtica hasta llegar a un equilibrio entre investigaci¨®n t¨¦cnica, experimental y te¨®rica. Si antes ¨¦ramos nosotros los que nos ¨ªbamos fuera a aprender -cosa que en el IFIC es obligatorio-, hoy son los investigadores de otros pa¨ªses los que vienen a aprender aqu¨ª'.

En la actualidad, la participaci¨®n valenciana en el LHC consiste en construir varias piezas del gran detector internacional ATLAS, algunas de ellas situadas muy cerca del haz del acelerador, o sea, el lugar en que se producir¨¢ la colisi¨®n entre part¨ªculas que viajan en sentidos opuestos. En la sala blanca del IFIC de Valencia, donde no entra una mota de polvo, los cient¨ªficos, vestidos de blanco de la cabeza a los pies, fabrican las obleas de silicio y los componentes microelectr¨®nicos que rodear¨¢n este haz y detectar¨¢n estas part¨ªculas de vida breve, apenas billon¨¦simas de segundo.

Se trata, ni m¨¢s ni menos, que de reproducir las condiciones del comienzo del universo. Las part¨ªculas ordinarias son electrones, neutrinos y quarks u y d, pero gracias a los aceleradores sabemos que hay otras m¨¢s pesadas que existieron en los momentos iniciales del Big Bang y que ahora s¨®lo se encuentran en los rayos c¨®smicos y en el laboratorio. En el LHC los investigadores podr¨¢n fabricarlas y desvelar las propiedades de los primos del electr¨®n, el mu¨® y el tau; de los quarks extra?o, encanto, belleza y verdad; y quiz¨¢s descubrir por fin el llamado bos¨®n de Higgs, cuya existencia predice la teor¨ªa est¨¢ndar de las interacciones fundamentales.

Del rosario de part¨ªculas, el neutrino es quiz¨¢s la m¨¢s fascinante para el lego en f¨ªsica. La llamada part¨ªcula fantasma no tiene carga el¨¦ctrica, es casi indetectable. Por eso no nos percatamos de que 1012 neutrinos provenientes del Sol caen cada segundo sobre nuestro cuerpo y, sin que nos demos cuenta, nos atraviesan.