"El estudio de los rayos cósmicos da grandes satisfacciones"

A sus 67 años, con una gran carrera como físico de partículas y como profesor a sus espaldas, James W. Cronin, de la Universidad de Chicago, ha emprendido una nueva carrera como una especie de vendedor ambulante. Está llevando a cabo una campaña en una serie de países para solicitar ayuda en la construcción de un par de gigantescos telescopios de rayos cósmicos, con los que espera poder revelar seductores secretos del universo.Hijo de un profesor universitario de griego y de latín, Cronin ha dedicado su carrera a los experimentos con partículas en el Laboratorio Nacional de Aceleración Fermi, en Illinois, y en el Laboratorio Nacional de Brookhaven, en Long Island, donde él y Val L. Fitch, a la sazón profesores de la Universidad de Princeton, descubrieron en 1963 un tipo de descomposición de partículas que puede explicar por qué el universo pudo sobrevivir a su violento nacimiento en lugar de aniquilarse a sí mismo. Cronin y Futch recibieron el Premio Nobel de Física de 1980 por el hallazgo.

"A veces mis viajes para recaudar fondos son un éxito y a veces no", comenta con una sonrisa forzada.Cronin vende un tipo de física de partículas que ayuda a explicar qué es lo que hace que el universo funcione.

Los físicos de partículas aprenden de la naturaleza acelerando partículas de materia, como por ejemplo, protones y antiprotones, y las obligan a chocar con objetivos fijos o entre sí. Estas colisiones producen fogonazos de energía que se convierten en nuevas partículas de materia, muchas de las cuales son formas extrañas que existieron en la naturaleza durante sólo un instante después del Big Bang.

Pero Cronin se ha apartado de los aceleradores de laboratorio para centrar su atención en el cielo, que produce una constante lluvia de partículas de rayos cósmicos, algunas de las cuales contienen energías inconcebiblemente grandes. Las media docena de partículas de rayos cósmicos con más energía que se han detectado hasta ahora tenían una energía de 10 elevado a la potencia de 20 electrón-voltios (100 cuatrillones) cada una, unos 10 millones de veces más energía que la de una partícula impulsada por el acelerador más potente del mundo. Esta energía es comparable a la de una pelota de tenis golpeada con fuerza.

El misterio de los rayos cósmicos de energía ultra alta empezó a despertar la curiosidad de Cronin hace una década y le ha llevado a organizar un experimento a escala gigante diseñado para que se lleve a cabo con un presupuesto muy limitado, mucho más reducido que los presupuestos de la mayor parte de los aceleradores de laboratorio. Se denomina Proyecto Auger, en honor al fallecido físico de rayos cósmicos francés Pierre Auger.

Una vez finalizado, si es que finaliza, consistirá en 1.800 detectores diseminados por una zona de 3.000 kilómetros cuadrados en Argentina y en un número igual de detectores situados en una zona de igual superficie a 900 kilómetros al suroeste de Salt Lake City, en Utah.

Tanto el emplazamiento argentino, cerca de San Rafael, en la provincia de Mendoza, como el emplazamiento de Utah están muy poco poblados.

Los físicos han llegado a la conclusión de que aproximadamente una vez al siglo una partícula con una energía de 10 elevado a la potencia de 20 electrón-voltios llegará a un kilómetro cuadrado cualquiera de la tierra.

Al utilizar un área mucho mayor que un kilómetro cuadrado, hay más probabilidades de recoger la lluvia producida por una partícula de alta energía. Cronin calcula que cuando estén en marcha tanto la formación de Argentina como la de Utah, podrán detectar unas 30 partículas de rayos cósmicos con energía ultra-alta. Aunque pueda parecer una cosecha pequeña, es posible que ayude a resolver un misterio científico.

En 1966, un estadounidense, Kenneth Greisen, de la Universidad de Cornell, y dos físicos soviéticos, G. T. Zatsepin y V. A. Kuzmin, llegaron por separado a la conclusión de que ninguna partícula de rayos cósmicos podía ser 5 veces superior a 10 elevado a la potencia de 19 electrón-voltios. Su razonamiento se basaba en que las partículas de rayos cósmicos por encima de este nivel de energía al moverse por el espacio intergaláctico interactuarían con los fotones de la radiación de microondas que dejó el Big Bang, y de esta forma se convertirían en partículas secundarias de menor energía.

Pocas pruebas se han obtenido desde entonces que den a entender que efectivamente podría producirse algún tipo de corte de energía. Pero un informe publicado el 10 de agosto en la publicación Physical Review Letters por un grupo de físicos japoneses ofrece nuevas pruebas de que puede que no exista dicho corte hipotético y de que puede que no haya ningún límite para la cantidad de energía que pueda tener una partícula de rayos cósmicos.

De modo que, ¿hay un espectro continuo de energías de partículas de rayos cósmicos o hay un vacío en el espectro? ¿Existe un límite máximo para las energías de los rayos cósmicos? ¿De dónde vienen estas balas celestes y cómo se aceleran?

Las formaciones de detectores Auger de Argentina y de Utah, que serán las mayores que se hayan construido, pueden dar la respuesta a estas preguntas.

Pero son caras. Cronin y sus colaboradores calculan que el coste de los detectores y aparatos de Argentina y de Utah será de unos 100 millones de dólares. (unos 14..300 millones de pesetas). Hasta ahora, existe un gran déficit en la financiación de la formación argentina y pocos fondos, si es que hay, para la formación de Utah.

Recelos

Según Cronin, formar una coalición internacional resulta también complicado: si una nación expresa recelos acerca de su contribución financiera, las demás empiezan a preocuparse. Eso quiere decir que Cronin tiene que estar siempre en la brecha, tapando los agujeros del dique organizativo. Por ejemplo, ahora mismo está hablando con los responsables argentinos para afianzar su decisión. "Tener un premio Nobel ayuda, ya que los posibles patrocinadores te toman más en serio," dice, "Pero, de todas formas, es difícil".En cuanto a los experimentos, señala Cronin: "No podemos hacer los experimentos que habrían sido posibles con el SSC [el acelerador gigante Superconducting Supercollider que no se llegó a constuir en Texas] pero el estudio de los rayos cósmicos da grandes satisfacciones. El dinero y los equipos de científicos son mucho menores que los que se necesitan para los experimentos con aceleradores, de modo que es un medio más amigable. Da a los científicos de muchos países en vías de desarrollo la oportunidad de investigar en el campo de la física de gran energía. Y es agradable hacer experimentos al aire libre".

The New York Times News Service.