Un pionero en la física de partículas

Todo comenzó cuando el físico Joaquím Català de Alemany llegó entusiamado a Valencia hace 52 años con un conjunto de placas fotográficas bajo el brazo. Con ellas detectaba la estela de partículas elementales y rayos cósmicos. Aquella técnica casi artesanal, que Català había aprendido en la Universidad de Bristol, constituyó el germen del actual Instituto de Física Corpuscular (IFIC), vinculado desde sus comienzos a la Universitat de València, y que se convirtió en el primer instituto de investigación del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) en la Comunidad Valenciana.

La línea de investigación instaurada por Catalá 'era totalmente original en España', afirma Víctor Navarro, físico e historiador de la ciencia. El actual IFIC, centro mixto de la universidad y el Consejo desde hace 17 años, conserva aquel impulso pionero. Toda su actividad gira alrededor del mastodóntico acelerador de partículas, el LHC (Large Hadron Collider), del Laboratorio Europeo de Física de Partículas (CERN) en Ginebra, el proyecto internacional más importante del área, en el que científicos de todo el mundo llevan más de diez años trabajando. El LHC es un tubo de 30 kilómetros de longitud que forma un círculo situado a 100 metros bajo los pies de los ginebrinos. En su interior los físicos acelerarán protones a la velocidad de la luz. Sustituirá al viejo LEP (Large Electron Positron Machine), que aceleraba electrones y antielectrones, y que han desmontado ya.

Català consiguió fondos para sacar adelante sus proyectos en física de partículas tras un acuerdo del Instituto Daza Valdés y de la Junta de Energía Nuclear, en un momento en que interesaba todo lo que sonara a energía nuclear, incluso en un país como España, donde la investigación experimental era casi inexistente. 'Valencia es desde sus orígenes un lugar especial en física de partículas. Aquí se trabajaba en física experimental cuando en España como máximo se hacía física teórica, que no exigía apenas inversiones', explica Antonio Pich, físico teórico y actual director del IFIC. En este medio siglo, según los aires políticos que soplaban, el instituto ha tenido sus más y sus menos, desde casi llegar a desaparecer hasta el buen momento actual: publican unos 150 artículos al año en revistas internacionales de alto impacto e importante difusión, una cifra equiparable a la de los institutos más destacados de este área. Los investigadores del instituto valenciano trabajan desde la vertiente teórica de la física de partículas hasta la construcción de instrumentación para la investigación experimental del mundo subatómico.

Sin embargo, las líneas de investigación del IFIC, principalmente orientadas a la ciencia básica, no están entre las prioridades del VI Programa Marco de investigación europeo. 'El VI Programa deja de lado algunas áreas de investigación básica en las que Europa es líder, unas carencias que espero se subsanen en el futuro', lamenta Pich. 'Conviene recordar que la investigación básica genera a largo plazo importantes desarrollos tecnológicos. Las tecnologías aplicadas a la medicina o la web son ejemplos de ello. A pesar de todo, creo que el IFIC conseguirá reorientar algunas de sus líneas de investigación hacia los campos que propone este programa, como la nanotecnología o la sociedad de la información. El IFIC debe además incrementar sus infraestructuras y promover la movilidad de sus investigadores', añade.

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 técnicos y 6 administrativos. El 20% de la plantilla es multicultural, reflejo del carácter internacional de la investigación en física de partículas. Pich considera que, desde 1985, 'el IFIC ha crecido en masa crítica hasta llegar a un equilibrio entre investigación técnica, experimental y teórica. Si antes éramos nosotros los que nos íbamos fuera a aprender -cosa que en el IFIC es obligatorio-, hoy son los investigadores de otros países los que vienen a aprender aquí'.

En la actualidad, la participación 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 producirá la colisión entre partículas que viajan en sentidos opuestos. En la sala blanca del IFIC de Valencia, donde no entra una mota de polvo, los científicos, vestidos de blanco de la cabeza a los pies, fabrican las obleas de silicio y los componentes microelectrónicos que rodearán este haz y detectarán estas partículas de vida breve, apenas billonésimas de segundo.

Se trata, ni más ni menos, que de reproducir las condiciones del comienzo del universo. Las partículas ordinarias son electrones, neutrinos y quarks u y d, pero gracias a los aceleradores sabemos que hay otras más pesadas que existieron en los momentos iniciales del Big Bang y que ahora sólo se encuentran en los rayos cósmicos y en el laboratorio. En el LHC los investigadores podrán fabricarlas y desvelar las propiedades de los primos del electrón, el muó y el tau; de los quarks extraño, encanto, belleza y verdad; y quizás descubrir por fin el llamado bosón de Higgs, cuya existencia predice la teoría estándar de las interacciones fundamentales.

Del rosario de partículas, el neutrino es quizás la más fascinante para el lego en física. La llamada partícula fantasma no tiene carga eléctrica, 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.