Javier Santaolalla, el físico que compartió su ‘historia de amor’ con una partícula

“Vengo a hablarles de mi historia de amor”, dijo el físico de partículas y divulgador científico español Javier Santaolalla la mañana de este lunes en una de sus primeras charlas del “Pura Vida Tour”. Lo dijo con ese tono de ilusión y esos ojos brillantes que caracterizan el enamoramiento, aunque después confesó que podría ser rinitis, porque estaba con alergia.

“Vengo a contarles esta historia de amor con una partícula subatómica”, continuó.

Y era de esperar. El título de su charla, “Mi medio bosón”, ya era de por sí sugestivo. Era una historia de amor como cuando se habla de la media naranja, pero en su caso, hablaba de esa ciencia que atrapa y enamora, como ese bosón de Higgs, esa partícula elemental que explicaría cómo se origina la masa de todas las partículas del universo.

Y claro, esa es la partícula de la cual Santaolalla está enamorado. Tal es el enamoramiento, que no pierde oportunidad para contarles a los demás las razones que le despiertan ese sentimiento y tratar de que esta partícula conquiste los corazones de otros. En este tipo de amor, la exclusividad no importa, puede compartirse sin celos: cuantos más amen a esta partícula, más se amará a la ciencia que la envuelve.

El amor vino de manos del suegro que tenía a sus 22 años. Le regaló un libro muy específico: La Historia del Tiempo, de Stephen Hawking. Allí se enamoró de la física, del universo y los agujeros negros. Pero también captó su atención lo que se decía de la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN), lugar donde se construiría el gran colisionador de partículas. Estudió con todo el esmero posible y consiguió ser contratado e incluso llegó a estar presente para la divulgación del bosón de Higgs.

Desde entonces se ha dedicado a contar la historia de su amor con el bosón y lo que se ha logrado hasta hoy.

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Una fiesta, a la que entra Inés Sánchez de Revuelta

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“Gran parte de lo que vemos hoy se basa en las leyes de Newton. Pero Newton dijo ‘llegué hasta aquí, que otro siga’. Cientos de años después, Einstein resolvió la gravedad y vio que no es más que la distorsión del espacio-tiempo debido a la masa”.... “pero creo que no me habéis entendido. Vamos de a poco, que Einstein tampoco definió que es la masa”.

Para entender los alcances, Santaolalla explicó primero los conceptos. Para ello comenzó con las leyes de Newton que luego continuó con el trabajo de Einstein y que ahora cierra el campo de Higgs.

El ejemplo para ver qué es una masa lo utilizó con una fiesta muy concurrida de cosmólogos, a la que de un momento a otro llega una persona que estuvo en el Bing Bang.

“¿Qué ocurre? Que todos los cosmólogos se acercan porque quieren verla. Claro, quieren que les cuente cómo era. Pero entonces, al verse con tanta gente, a esa persona le va a costar caminar por el espacio. Y esa dificultad para moverse es a lo que los físicos denominamos masa. ¿Verdad que es más difícil mover un piano que mover un libro? Porque el piano tiene más masa. Cuando las cosas tienen más masa cuesta moverlas”, ejemplificó.

La segunda ley de Newton dice que la fuerza es igual a masa por aceleración. “Si queremos acelerar algo debemos aplicar fuerza, cuanto más fuerza, mayor aceleración, pero siempre a costa de la masa, cuanto más masa, más fuerza necesitaremos para llegar a una aceleración. Podemos decir que la masa es una resistencia a la aceleración, al movimiento.

En la fiesta, los cosmólogos son el campo de Higgs. Cuando un cuerpo quiere atravesar un espacio se encuentra con esa fuerza que le dificulta el movimiento, con el campo de Higgs. Cuanto más masa tiene un cuerpo más atrae el campo de Higgs.

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Llegar al acelerador de partículas

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¿Qué pasa cuando queremos llegar para estudiar las estructuras más pequeñas? Allí es donde entra el CERN con su colisionador de partículas, donde las partículas chocan entre sí a altas velocidades.

“Si uno ve dos vehículos que chocan, probablemente de allí saldrán trozos de cada vehículo, vidrios, una rueda... pero en este nivel de partículas es como si saliera un piano, o una bicicleta, o Bob Esponja”.

“En mecánica cuántica cuando se choca no solo se obtienen partículas de lo que choca sino cosas que no estaban ahí. Si chocan dos protones puede salir un electrón que se creó. Es como crear nueva materia, materia que no está en nuestro entorno”, añadió.

En el colisionador de drones se toman protones y se aceleran para que vayan muy, muy, muy rápido. Tienen mucha energía cinética. Chocan mucho. El colisionar partículas nos permite ver partículas que no están en el entorno. Los físicos de partículas somos como paleontólogos del cosmos que traemos al mundo otro tipo de partículas.

“En el Big Bang había todo tipo de partículas, había de todo. El universo se fue expandiendo y la energía debía repartirse el universo se fue haciendo más pobre y las partículas fueron desapareciendo. La única forma de volver a verlas es recrearlas, creando una especie de Parque Jurásico de Partículas. Solo pueden crearse en un colisionador de partículas”, indicó.

Crear un agujero negro en un juego de pulso

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En el espacio siempre hay varias energías que interactúan entre sí y con los diferentes cuerpos celestes. Y por estas fuerzas las estrellas se mantienen con vida o mueren para convertirse en agujero negro.

En términos técnicos, un agujero negro es un objeto astronómico con una fuerza gravitatoria tan fuerte que nada, ni siquiera la luz, puede escapar de él. Pero no nace así porque así.

Sataollala indicó que las estrellas brillan en un proceso de fusión de dos fuerzas opuestas: la de la gravedad y una llamada presión de radiación.

“La gravedad es una fuerza que siempre está, pero la presión de radiación no. Esta otra fuerza necesita siempre combustible. Cuando a una estrella se le agota el combustible la fuerza de gravedad sigue ejerciendo presión hasta convertirla en un agujero negro”, explicó.

Para ejemplificarlo, llevó a una voluntaria al escenario y se pusieron a jugar pulso. Mientras la fuerza de él y la de ella se mantenían constantes, la estrella brillaba porque las dos fuerzas interactuaban. Cuando a la voluntaria (que representaba la fuerza de presión de radiación) se le pidió simular que se había quedado sin fuerzas, la fuerza de gravedad siguió actuando y derribó el brazo de la voluntaria. La estrella dejó de existir para convertirse en agujero negro.

Al final, el amor por la ciencia, ya sea de una partícula subatómica o de grandes estructuras no solo es teoría y ponerse serios, que para mantener viva esa historia de amor también se necesita ser lúdicos y ponerse a jugar como cuando se era niños, ya que todos tuvimos un primer amor con la ciencia en nuestros primeros años de vida.