Los misterios del Universo se debaten en Granada durante la reunión decana de la física de partículas en España

El Parque de las Ciencias acoge la 45ª edición de un encuentro que reúne a expertos de primer nivel internacional en el estudio del Universo y la materia. El jueves 27 de abril, Barry Barish, el impulsor del experimento que detectó las ondas gravitacionales, impartirá en el museo la conferencia ‘Einstein, Black Holes and Cosmic Chirps’. Estará abierta a todos los públicos.

 Granada se convierte del 24 al 28 de abril en la capital de la Física en España. El Parque de las Ciencias acoge la 45ª edición del Encuentro Internacional sobre Física Fundamental, la reunión con más solera en España sobre física de partículas y astropartículas. Estas disciplinas estudian de qué está hecha la materia que forma el Universo, buscando respuestas al origen y evolución del cosmos. Expertos como Francis Halzen, que dirige el mayor telescopio de neutrinos del mundo, Barry Barish, uno de los padres del experimento LIGO, que detectó las ondas gravitacionales, o José Miguel Jiménez, director de Tecnología del laboratorio europeo de física de partículas (CERN), participan en un completo programa diseñado por los miembros del Centro Andaluz de Física de Partículas Elementales (CAFPE) y el Departamento de Física Teórica y del Cosmos de la Universidad de Granada (UGR).

El Alcalde de Granada, Francisco Cuenca, y la Rectora de la Universidad de Granada, Pilar Aranda, han inaugurado esta mañana el Congreso en el que participan 80 científicos de 8 nacionalidades. Se trata de un evento que, como ha destacado el Alcalde, contribuye a proyectar Granada como un lugar atractivo para que los investigadores desarrollen sus trabajos. Al tiempo que consolida su imagen internacional como ciudad de ciencia e innovación, un reconocimiento recientemente avalado por el Ministerio de Economía, Industria y Competitividad.

El International Meeting on Fundamental Physics (IMFP), conocido como ‘winter meeting’, se remonta a 1973, cuando la incipiente comunidad científica española en física de partículas quiso traer a nuestro país periódicamente a expertos internacionales en una disciplina entonces en desarrollo. Ahora, con el acelerador de partículas más potente de la historia, el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del CERN, a pleno rendimiento, y con el descubrimiento en 2012 del bosón de Higgs, la pieza que faltaba en la teoría que describe las partículas elementales y sus interacciones, la física de partículas aborda nuevos retos.

Uno de ellos es conseguir que el LHC supere los límites de su diseño para explorar la física a mayores energías, incrementando las posibilidades de descubrir nuevas partículas. Cercano a su máxima potencia, investigadores en todo el mundo trabajan ya en su mejora, prevista en 2025, para conseguir más choques entre partículas, esto es, más datos para investigar la estructura de la materia. Juan Alcaraz (CIEMAT), coordinador de la física de uno de sus principales experimentos, CMS, expone los límites del LHC actual y cómo superarlos en el futuro próximo.

Traspasar estos límites supone un reto tecnológico que está en manos de un granadino. José Miguel Jiménez, natural de Atarfe, es el director de Tecnología del CERN, el departamento que desarrolla los componentes de los aceleradores. Jiménez muestra el estado de estas tecnologías, que preparan la próxima generación de aceleradores que sustituirá al LHC. Su construcción fue un proyecto internacional que tardó más de 20 años en hacerse realidad, por lo que la física de las próximas décadas se decide ahora. Sergio Bertolucci, anterior director de Investigación del CERN, expone en Granada algunos de los proyectos más importantes.

Entre los más avanzados está el Colisionador Lineal Internacional (ILC), proyecto para construir un gran acelerador de partículas lineal (no circular, como el LHC) en Japón. Uno de sus impulsores fue Barry Barish, con amplia experiencia en poner en marcha experimentos. El profesor emérito de Caltech (EE.UU.) dirigió los comienzos del experimento LIGO en los noventa, experimento que en 2016 logró la primera detección de ondas gravitacionales, las ondulaciones del espacio-tiempo que anticipó Einstein en su Teoría de la Relatividad. Además de su intervención en el congreso, el profesor Barish ofrece una charla para todos los públicos explicando el hallazgo en el Parque de las Ciencias el jueves, 27 abril a las 19.15 horas. Bajo el título ‘Einstein, Black Holes and Cosmic Chirps’, la conferencia se impartirá en inglés y la entrada será libre hasta completar el aforo.

La detección de ondas gravitacionales es uno de mayores logros científicos recientes porque abre una nueva ventana al Universo, permite estudiar fenómenos extremos mediante nuevos ‘mensajeros’ que traen información complementaria a la que aporta la luz en Astronomía. Otro de estos nuevos mensajeros es el neutrino. Llamada la ‘partícula fantasma’ por su dificultad para detectarla, el experimento IceCube, que utiliza el hielo del Polo Sur para atraparlos, captó en 2013 los primeros neutrinos ultraenergéticos cuyo origen está más allá del Sistema Solar, demostrando que se podía estudiar el cosmos con neutrinos. Su director, Francis Halzen (U. Wisconsin-Madison, EE.UU.), expone el presente y futuro de los experimentos con rayos cósmicos, compuestos por partículas muy energéticas.

El neutrino también puede tener la respuesta a otro gran interrogante de la física actual: ¿por qué estamos hechos de materia y no de antimateria? Los científicos creen que en el Big Bang debieron producirse en idénticas cantidades, condenando así al mundo: cuando materia y antimateria se encuentran se aniquilan, impidiendo la formación de los átomos de los que estamos hechos. Experimentos en todo el mundo buscan comprobar una rara propiedad del neutrino que revelaría que es, a la vez, su propia antipartícula. Juan José Gómez Cadenas (IFIC, CSIC-U. Valencia), que dirige uno de estos experimentos, NEXT, en el Laboratorio Subterráneo de Canfranc, expone los progresos en este campo, mientras que Mark Thompson (U. Cambrigde, Reino Unido), traza el panorama de los futuros experimentos con neutrinos.

La sutil diferencia que favoreció a la materia sobre la antimateria se busca en uno de los experimentos del LHC, LHCb, especializado en analizar la desintegración de una partícula, el quark b, que puede arrojar luz sobre la cuestión. LHCb es el principal laboratorio del mundo para hacer física del sabor, que estudia los atributos que distinguen a los quarks, los ladrillos que forman la materia que vemos en el Universo. Su responsable, Guy Wilkinson (U. Oxford, Reino Unido), habla de los principales avances en este terreno alcanzados en los experimentos, mientras que Antonio Pich (IFIC, CSIC-U. Valencia), lo hace desde la vertiente teórica.

Steve Myers, exdirector de Aplicaciones Médicas del CERN, cierra esta edición del Encuentro Internacional sobre Física Fundamental con un repaso a las aplicaciones más interesantes que las tecnologías desarrolladas para estudiar la materia y el Universo tienen en Medicina, donde la antimateria, por ejemplo, se usa desde hace tiempo no como combustible para viajes intergalácticos, sino para obtener mejores diagnósticos mediante imágenes con sistemas PET (Tomografía por Emisión de Positrones, antipartículas del electrón).