"Medimos la rapidez con que una partícula se convierte en antipartícula"

No es nada fácil destacar en un equipo de investigación muy competitivo de 600 especialistas, en EE UU, en uno de los principales laboratorio del mundo de física de partículas (Fermilab) y más aún siendo extranjero. Guillelmo Gómez-Ceballos destaca. Fue uno de los protagonistas del último resultado importante logrado allí hace poco; fue el encargado de presentarlo a la comunidad científica y ha sido distinguido con un galardón de la Asociación de Investigación de las Universidades Americanas (URA): el Premio Trollestrup 2006, compartido con dos colegas (Ivan Furic y Stephanie Menzemer). Gómez-Ceballos tiene 31 años. El Departamento de Física Teórica de la Universidad Autónoma de Madrid le invitó inmediatamente a dar una charla sobre su trabajo, y para hacerlo ha venido a Madrid.

"El nuevo acelerador de Ginebra, el LHC, es el punto de referencia para todos: europeos, estadounidenses, japoneses..."

"He preferido quedarme en el extranjero. Trabajar en el Instituto de Tecnología de Massachusetts no es cosa pequeña"

"Tratamos de entender las partículas elementales, y lo que hacemos es investigación pura, sin aplicación directa"

El hallazgo en cuestión, logrado en el acelerador de partículas de Fermilab [EL PAIS, 19 de abril, 2006] ha sido determinar la frecuencia con que una partícula subatómica especial, el mesón Bs, oscila entre materia y antimateria. "Cabe decir que es el más complejo y difícil análisis intentado hasta ahora en un colisionador de hadrones [el acelerador de Fermilab]. Ha sido un logro destacado y estas tres personas han contribuido notablemente", dijo el presidente del jurado del premio, John Conway.

Gómez-Ceballos se doctoró en la Universidad de Cantabria; se fue a EE UU como investigador postdoctoral en el prestigioso Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT), para trabajar en Fermilab, y sigue en ese laboratorio. Pero dentro de poco se irá al MIT otra vez, contratado como investigador, y pasará tiempo en el nuevo acelerador de partículas LHC, que se inaugurará el año próximo en el laboratorio Europeo de Física de Partículas (CERN, en Ginebra). "Es curioso: nosotros investigamos las cosas más pequeñas que existen y, sin embargo, nuestros aparatos de investigación son los más grandes del mundo", dice este científico nacido en Torrelavega (Cantabria).

Pregunta: ¿Qué contesta cuando le preguntan a qué se dedica?

Respuesta: Que soy físico. Y si alguien es más curioso y pregunta más, digo que trabajo en un laboratorio muy grande en EEUU, que ya suena un poco extraño. Tratamos de entender las partículas elementales y lo que hacemos es investigación pura, sin aplicación directa. Pero también digo, por ejemplo, que en 1989 se inventó la web en el CERN, en la física de partículas, porque hacía falta una forma de comunicación muy rápida y fácil por internet, y ahora usa la www todo el mundo.

P. ¿Satisfecho con el premio?

R. Si, me hace ilusión. Pero en realidad es un premio a un equipo, somos unas 15 personas trabajando en el análisis de los datos.

P. ¿Puede explicar la investigación galardonada?

R. Hay tres partes esenciales. Una es de hardware, porque necesitamos tomar el máximo de datos y lo más rápido posible de las colisiones de partículas que se producen en el acelerador. Una segunda parte es determinar si lo que vemos en los datos es una partícula o una antipartícula. Mis dos colegas premiados han destacado en estos dos niveles. Lo tercero es seleccionar esas partículas, con la mayor precisión posible y extrayendo el máximo de datos. Es el análisis, y esa es mi parte.

P. ¿Pero, qué es ese baile de mesones Bs entre materia y antimateria?

R. En el Modelo Estándar [que describe las partículas elementales y sus interacciones] hay seis quarks y seis leptones y toda la materia ordinaria está hecha sólo de dos quarks y un leptón: el electrón. El mesón Bs es una combinación de dos quarks (un bottom y un strange) y existe la posibilidad, por una propiedad fundamental de la mecánica cuántica, de que este mesón Bs se convierta en su antipartícula. Lo que nosotros medimos es la rapidez con que ocurre esto, la probabilidad de que se produzca esa transformación en función del tiempo.

P. ¿Por qué es importante?

R. Es una propiedad del Modelo Estándar. Nuestro resultado encaja perfectamente, pero cabía la posibilidad de que estuviera interviniendo, además, algo extraño. Hay motivos para pensar que este modelo no es definitivo, que hay algo más, y un resultado de la frecuencia de los mesones Bs que no encajase sería una ventana hacia algo nuevo, algo más profundo. Nuestros datos no dan indicios de una nueva física, pero tampoco lo descartan.

P. ¿Cómo es Fermilab?

R. Trabajamos allí unas 4.000 o 5.000 personas, y en mi grupo, CDF, somos 600, de los que unos 250 están directamente en Fermilab y el resto en universidades en varios países...

P. ¿Cómo se trabaja con 600 personas en ciencia? La investigación parece una actividad muy personal, individual casi.

R. El trabajo individual prácticamente no existe en física de partículas experimental. Este experimento nuestro jamás lo podría haber hecho una sola persona, y me refiero al análisis, no digamos el detector. El científico individual en física de partículas sólo puede ser, en principio, el teórico.

P. ¿Y la toma las decisiones en un grupo tan numeroso?

R. Hay bastante debate y discusiones duras. En el análisis de la frecuencia de los mesones Bs trabajamos en paralelo varios grupos, con colaboración pero también con mucha competencia entre nosotros; y no hay piedad en las discusiones de los resultados.

P. ¿Que planes tiene ahora?

R. En Fermilab estamos mejorando el análisis; lo acabaremos en septiembre. Luego... casi todo el mundo está pensando en el LHC, porque hay otros experimentos muy interesantes, pero el nuevo acelerador de Ginebra es el punto de referencia para todos: para los europeos, para los estadounidenses, para los japoneses.... Dentro de unos meses me iré a trabajar al LHC, en el detector CMS, como investigador del MIT. Y voy a buscar el Higgs, como todo el mundo.

P. ¿Se descubrirá esa tan buscada partícula en el LHC?

R. Creo que sí. La energía del LHC será más de un orden de magnitud superior a la de los aceleradores actuales y hasta ahora, siempre que se ha hecho un avance tan grande se ha visto algo diferente. Es muy posible que se descubran más cosas, pero el Higgs es el punto de referencia. Así que queremos el Higgs y más cosas, cosas nuevas.

P. ¿Pero, por qué es tan importante encontrar el Higgs?

R. Es el mecanismo que da masa a las demás partículas. En Modelo Estándar, sin el Higgs las partículas carecerían de masa.

P. ¿Qué hará en el LHC?

R. Será parecido a lo que hago en Fermilab: análisis y algo de hardware del detector mismo.

P. ¿Volvería a España a trabajar?

R. Creo que el grupo de la Universidad de Cantabria sí que me quiere, y con los contratos Ramón y Cajal, pienso que este año hubiera sido posible. He preferido quedarme en el extranjero... trabajar en el MIT no es cosa pequeña. Pero voy a seguir en contacto con el grupo de Cantabria, que también trabaja en CMS. Espero tener una colaboración similar a la que tenemos en Fermilab.

P. ¿Cómo está la física de partículas en España?

R. Es de las áreas que está mejor. Hace 15 años la ciencia española estaba mucho peor. El nivel está mejorando, pero todavía estamos muy por debajo de Alemania, Italia o Francia y, por supuesto, de EEUU.