Sueños y preocupaciones en la era del LHC

¿Qué es la vida? Un frenesí. ¿Qué es la vida? Una ilusión, una sombra, una ficción; y el mayor bien es pequeño; que toda la vida es sueño, y los sueños, sueños son.

Pedro Calderón de la Barca

Desde el NY Times
Por: Dennis Overbye
Traducción: KC

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Unas pocas decenas de científicos se reunieron en Los Ángeles a finales de enero pasado para hablar de sus más locas esperanzas y sueños para el universo.

Al menos esa era la idea.

"Quiero plantear las preguntas para las próximas nueve décadas," dijo María Spiropulu  en la víspera de la conferencia, llamada Cumbre de la Física del Universo. Ella esperaba que la reunión, organizada con la ayuda de Joseph D. Lykken del Laboratorio Nacional del Acelerador Fermi y Gordon Kane, de la Universidad de Michigan, podría repetir el éxito de un discurso por el matemático David Hilbert, quien en 1900 presentaba un orden del día de 23 preguntas de matemáticas para ser resueltos en el siglo 20.

La Dra. Spiropulu es profesora en el Instituto de Tecnología de California y científica senior en el CERN, en las afueras de Ginebra. Durante febrero de 2010, el Gran Colisionador de Hadrones, el acelerador de partículas más potente jamás construido, comenzará a colisionar protones y a generar chispas del fuego primordial en un esfuerzo por recrear las condiciones que regían el universo en la primera billonésima de segundo de tiempo.

Los físicos han estado especulando desde hace 30 años lo que van a ver. Ahora ya es casi la mañana de Navidad (para iniciar la apertura de los regalos, nota de KC).

Organizados en "duelos" de visiones del mundo, mesas redondas y "diatribas y polémicas", la conferencia fue presentada como un lugar donde los físicos podían soltarse el cabello sobre lo que podría venir, evitar el "pensamiento de grupo" y "ser audaces (incluso a expensas de equivocarse)", de acuerdo con las instrucciones de la Dra. Spiropulu enviadas por correo electrónico. "Díganos lo que le está molestando y lo que le es inspirador", agregó.

Agregando a la atmósfera de relajamiento, los participantes fueron alojados en un hotel de Hollywood conocido desde hace mucho tiempo como el Hyatt "Riot", por las travesuras de las estrellas de rock que se hospedaron allí.

El ecléctico elenco incluyó a Larry Page, co-fundador de Google, que estaba entregando los nuevos móviles de Google a sus amigos, Elon Musk, el empresario del auto eléctrico de PayPal, quien acogió el primer día de sesiones en su fábrica de SpaceX, donde está construyendo cohetes para transportar suministros y, tal vez, astronautas para la estación espacial, y el cineasta Jesse Dylan, que mostró una nueva película sobre el LHC. Una tarde, el mago David Blaine estaba sentado alrededor de la cafetería de SpaceX haciendo trucos de cartas para los físicos.

Este grupo demostró ser al menos tan bueno para preocuparse como para soñar. "Estamos confundidos", explicó el Dr. Lykken, "y probablemente vamos a estar confundidos por un largo tiempo".

El primer orador de la jornada fue Lisa Randall, una teórica de Harvard, quien comenzó su exposición con una cita de Galileo en el sentido de que la física avanzó más trabajando en los pequeños problemas que al hablar de los grandes - un tema que está tocando en un nuevo libro acerca de la ciencia y el LHC.

Y así, la doctora Randall hizo hincapié en los retos futuros. Los físicos tienen altas expectativas y elegantes teorías acerca de lo que van a encontrar, dijo, pero una vez que se empieza a mirar en detalle estas teorías, "no son tan bonitas."

Por ejemplo, una esperanza importante es una explicación de por qué la gravedad es tan débil comparada con las otras fuerzas de la naturaleza. ¿Cómo es que un imán de refrigerador puede mantenerse en su lugar en contra de la atracción de toda la Tierra? Una solución popular es una característica hipotética de la naturaleza conocida como supersimetría, que podría causar ciertas discrepancias matemáticas en los cálculos para cancelarse, así como producir una gran cantidad de partículas que no se habían descubierto - conocidas colectivamente como "WIMPS" (de weakly interacting massive particles, o partículas masivas débilmente interactuantes, nota de KC) - y probablemente un puñado de premios Nobel.

En lo que los físicos llaman el "milagro WIMP", la supersimetría podría también explicar la misteriosa materia oscura que los astrónomos dicen que aporta un 25 por ciento del universo. Pero ni una sola de las partículas supersimétricas encaja a la perfección por sí misma, informó la doctora Randall, sin alterar algunos de sus parámetros adicionales.

Además, añadió, es preocupante que los efectos supersimétricos no han aparecido como pequeñas desviaciones de las predicciones de la física actual, conocidas como Modelo Estándar. "Un montón de cosas no ocurren", dijo la Dra. Randall. "Esperábamos ver pistas a estas alturas, pero simplemente eso no ha ocurrido".

Estos son tiempos emocionantes, concluyó, pero las respuestas que buscan los físicos no vienen rápida o fácilmente. Ellos deben prepararse para sorpresas y problemas. "No puedo evitarlo", dijo la Dra. Randall. "Soy una preocupona".

La Dra. Randall fue seguida por el Dr. Kane, un optimista auto-proclamado que trató de provocar reacciones al afirmar que la física estaba a punto de ver "el fondo del iceberg". El colisionador pronto descubrirá la supersimetría, dijo, lo que permitirá a los físicos concentrarse en una explicación de casi todo sobre el mundo físico, o al menos de la física de partículas. Pero él y otros oradores fueron reconvenidos por no ser suficientemente audaces en la ronda posterior en la mesa de debates.

¿Dónde, preguntó Michael Turner de la Universidad de Chicago, están las grandes ideas, la pasión? ¿Donde, en realidad, está el universo? El parteaguas hipotético del Dr. Kane no incluyó una explicación de la llamada energía oscura que parece estar acelerando la expansión del universo. El Dr. Kane se quejaba de que las soluciones propuestas para la energía oscura no afectaba a la física de partículas.

La preocupación continuó. Lawrence Krauss, un cosmólogo del Estado de Arizona, dijo que la mayoría de las teorías estaban equivocadas. "Recibimos nociones de que son correctas, porque seguimos hablando de ellas", dijo. No sólo la mayoría de las teorías están equivocadas, dijo, sino que la mayoría de los datos también están mal - en principio - pues están sujetos a incertidumbres manifiestas. La historia reciente de la física, dijo, está llena de descubrimientos prometedores que desaparecieron porque no podían repetirse.

Y así siguió.

Maurizio Pierini, un jóven físico del CERN, señaló que las pruebas de la nueva física fueron diseñadas en su mayoría para descubrir la supersimetría. "¿Y que tal no hay supersimetría?", preguntó. Otra hipótesis que los físicos han dado por un hecho - que la materia oscura es una partícula simple en lugar de todo un espectro de conductas oscuras - podría no ser cierta, les dijo. "¿La naturaleza ama realmente la simplicidad?" Aaron Pierce, de la Universidad de Michigan, preguntó.

Neal Weiner de la Universidad de Nueva York, quien ha sugerido la existencia de fuerzas y partículas en el lado oscuro, dijo que hasta hace poco las ideas sobre la materia oscura fueron impulsadas por las ideas sobre teoría de partículas, en lugar de datos. "En última instancia nos enteramos de que tal vez no tiene mucho que ver en absoluto con nosotros", dijo el Dr. Weiner. "¿Quién sabe lo que encontraremos en el sector oscuro?"

En un punto, Mark Wise, un físico teórico de Caltech, se sintió obligado a recordar al público que no era un momento triste para la física, mencionando al LHC y otros nuevos experimentos en el cielo y la tierra. "No se puede llamar a esto un tiempo deprimente", dijo.

La Dra. Randall inmediatamente intervino: "Estoy de acuerdo que es un buen momento", dijo. "Vamos a avanzar abordando los problemas pequeños."

En el segundo día, el debate continuó en un auditorio de Caltech y concluyó con una exhibición de la película de Jesse Dylan y una charla de la historia de Lyn Evans, el científico del CERN que ha supervisado la construcción del Gran Colisionador de Hadrones a través de sus altas y bajas en 15 años, incluyendo una explosión catastrófica después de que comenzó a operar en 2008.

El Dr. Evans, mostrándose relajado, dijo: "Es una hermosa máquina. Ahora dejemos que la aventura del descubrimiento comience. "

La Dra. Spiropulu dijo que ya había comenzado. Su detector, dijo, registró 50,000 colisiones de protones durante la prueba del LHC en diciembre, recapitulando la mayor parte de la física de partículas del siglo 20.

Ahora es el siglo 21, dijo la Dra. Spiropulu, y "todo lo que se ha discutido en estos últimos días se necesita de inmediato."

Imagen: CONFLICTO una diapositiva que Lisa Randall, de Harvard, utilizó en una reciente conferencia para referirse a las cuestiones de interés y desafíos que enfrenta la física.