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Cuando estudiaba física en la universidad, llegó la noticia del descubrimiento de evidencia consistente con el bosón de Higgs. La partícula que completaba al modelo estándar, el campo cuántico responsable de dotar de masa a las partículas elementales, por fin tenía el respaldo de las mediciones. En ese momento, quise ser un físico de partículas. Estar ahí, en Ginebra, en el Gran Colisionador de Hadrones, pero ¿haciendo qué?

El modelo estándar que fue completado por el bosón de Higgs explica la naturaleza de las partículas elementales y la forma en la que ellas interactúan. En la década del sesenta, Peter Higgs propuso un mecanismo que funcionaba por escrito en una teoría, pero restaba probarse que no era solo un mero artificio matemático. Partidarios y detractores, por lo tanto, acordaron que la disputa se dirimiría en la naturaleza, con un experimento. Si el mecanismo de Higgs era cierto, debía dejar un rastro, una partícula. En el año 2012, la máquina más grande del mundo cumplió ese objetivo. En el acelerador se encontró lo esperado, pero ¿qué posibilidad había de que se encontrara lo inesperado? ¿Es lo inesperado siquiera atendible? ¿Es ciencia? ¿Qué artificios se ponen en juego?

Cincuenta años de fracasos no desalentaron a los físicos para atraer la atención de financistas obnubilados con el Gran Colisionador de Hadrones. La Organización Europea para la Investigación Nuclear, el CERN, es la entidad gestora del acelerador de partículas. Y posicionar al CERN como la institución científica más importante del mundo no es barato. La vanguardia tecnológica requiere un esfuerzo económico millonario y la promesa de vislumbrar la llave tecnológica del nuevo mundo cotiza en alza en el imaginario de Wall Street.

El patrón metodológico es el siguiente: los físicos de partículas proponen modelos nuevos y predicen la existencia de partículas en determinados rangos de energía. Cuando los experimentos contradicen sus predicciones, cambian el modelo y renuevan las expectativas de los sponsors y partners que financian el funcionamiento del CERN. Algunos de estos agentes filantrópicos son el banco portugués Caixa Geral de Depósitos, el grupo belga Solvay y la fundación de Jim Simons, el matemático y financista que propuso un modelo cuantitativo para predecir cambios de precios y realizar inversiones de alto riesgo en la bolsa.

Mientras tanto, ocurre la especulación financiera y el modelo estándar de la física continúa presentando el mejor balance entre simplicidad y precisión para realizar predicciones científicas. Entonces, ¿por qué seguir llamándolo “modelo”?

El deseo por hermanar las dos teorías más importantes de la física moderna, la teoría de la relatividad y la teoría cuántica, persiste: acoplar el desarrollo teórico del siglo XX en una expresión reducida y fulminante. Pero el modelo estándar es insuficiente porque no explica todo y carece de elegancia. Ahora bien, ¿se puede mejorar una teoría hasta hacerla perfecta? ¿O el esfuerzo intelectual por iluminar un comportamiento oscuro tiene una performance acotada? ¿Quién va a llevar adelante el cambio de paradigma si todavía queda hilo en el carretel del financiamiento?

El modelo estándar funciona, pero no cumple los requerimientos estéticos de los físicos de partículas. Por ejemplo, ¿tiene que ser bella una ley natural? O mejor dicho, ¿tiene que ser nuestra descripción de un comportamiento universal elegante? La elegancia reside en la nula arbitrariedad de los parámetros, en la mínima cantidad de elementos de una ecuación, en su sencillez y en su simetría. También en la similitud con otras expresiones y comportamientos conocidos. La energía de una partícula es igual a su masa en reposo por la velocidad de la luz al cuadrado. Elegancia coloquial también, por qué no.

Desde la demostración del principio de incertidumbre, sin embargo, se acentuó una incomodidad indisimulable. Nuestras observaciones afectan las mediciones que tomamos. La física, como la más exacta de las ciencias naturales, está condenada a ser una intermediaria defectuosa entre la realidad y nuestro entendimiento. La matemática articula ideas, pero no puede por sí misma ofrecer los fundamentos. ¿Y qué pasa si la física tampoco? ¿En qué nos convertimos los físicos cuando abandonamos la filosofía que nos sostiene?

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El Gran Colisionador de Hadrones es el acelerador de partículas de más alta energía en el mundo. También es la maquina más grande construida por el hombre. Diez mil científicos, técnicos e ingenieros de todo el mundo. Un trabajo colosal que engendró un monstruo. Bajo la frontera entre Suiza y Francia se extiende un túnel de concreto de cuatro metros de diámetro. Su geometría cilíndrica hace que el cemento trabaje a la compresión, resistiendo la presión externa empecinada en el colapso. Un silo subterráneo de veintisiete kilómetros por el que circulan aprisionado entre imanes de niobio y titano dos haces de protones. Trayectorias definidas destinadas a impactarse bajo tierra.

El túnel que contiene el colisionador encausa dos circunferencias concéntricas por las que se aceleran los protones en direcciones opuestas a velocidades que rozan la de la luz. Los anillos se cruzan en cuatro puntos donde ocurren las colisiones. ¿Cómo suena el impacto de un haz contra otro? El desgranamiento de las partículas es breve y emite señales. Ahí se colocan los detectores que captan la efímera perturbación producida por los eventos. Someter un haz de alta energía a una trayectoria determinada requiere un esfuerzo intelectual y tecnológico. Una guía de imanes acelera el haz que insiste en abrirse de forma cónica. Hay que colimar el trazo, angostarlo con fuerzas de largo alcance. Campos magnéticos espiralados vertidos en un mismo punto. Cuando los haces concéntricos y opuestos están activos y estables, es necesario desviarlos. Un operador aéreo siniestro. La energía dirigida, encausada, y luego, en cálculo preciso, obligada a colisionar.

Todo lo que se cruce en el camino de los haces es un problema. Los obstáculos le restan energía y reducen la posibilidad de detección de eventos tras el impacto. Incluso el aire residual que sobreviva al vacío es un inconveniente. A temperatura ambiente las moléculas del aire se mueven. La temperatura es la consecuencia de ese movimiento molecular. Se desplazan, giran, se tuercen y vibran. La vibración es inherente al universo. La temperatura más baja posible es el resultado de ese temblor inevitable. Para enfriar el recorrido libre del colisionador se necesitan cien toneladas de helio-4. El Gran Colisionador de Hadrones, además de todo, es también una inmensa cámara criogénica. El concreto del túnel también resiste el choque térmico al que se somete cuando se enciende el acelerador. El frío reduce el movimiento molecular. En el cero absoluto las vibraciones más íntimas de los átomos persisten y el haz avanza a través de ellas. Es un hito. El punto más alto del desarrollo científico tecnológico humano.

Los datos que obtienen los físicos de partículas son valores de energía. Energía y frecuencias. Encender el acelerador puede ser poco emocionante para el que no entiende la importancia de reventar de forma controlada un haz de partículas contra otro. La interfaz entre el cerebro y el ojo humano procesa doce imágenes por segundo. En el interior del acelerador, el haz viaja a velocidades relativistas. No hay destellos lumínicos. El control en la superficie terrestre es silencioso y delicado. Opera a ciento diez volts. Tan solo pantallas sobre la que transcurren números.

Hay una tensión inevitable entre el que es capaz de intervenir la realidad de forma operativa y el que teoriza y especula. Las excavaciones, los montajes, el concreto que fragua, los tornillos ajustados con el torque exacto indicado por la norma. Por algo el único muerto del acelerador de partículas pertenece a la etapa de su construcción. Durante el ensamblado, se cayó encima de un técnico un equipo de control que estaba siendo manipulado por una grúa. ¿Qué riesgo tiene proponer una teoría incomprobable? ¿Cuál será el último descubrimiento que aplaste nuestra curiosidad?

Por otro lado, las consecuencias de que un haz de protones de altísima energía atraviese un cuerpo humano, aunque poco exploradas, no son del todo desconocidas. En el Instituto de Física de Alta Energía de Protvino, en Rusia, Anatoli Bugorski sufrió un accidente cuando cruzó el parietal derecho en la trayectoria del haz de protones del sincrotrón U-70. Aunque los médicos creyeron que su muerte era inminente, Anatoli sobrevivió con lesiones severas en un lado de su cara. Perdió la audición en el oído izquierdo y soportó hasta su vejez un tinnitus agudo. Por supuesto, no se desaprovechó la oportunidad para estudiar los efectos de la radiación en el cuerpo humano. Durante años Anatoli participó de estudios y pruebas para controlar la evolución de su salud. Una década después, los médicos registraron que el envejecimiento de su rostro era asimétrico. Anatoli Bugorski terminó su doctorado, se casó y continuó trabajando en el Instituto.

Pero volvamos al Gran Colisionador de Hadrones. Con el hallazgo y la confirmación de la existencia del bosón de Higgs, el objetivo principal estaba resuelto. En el mundo hay decenas de aceleradores de partículas, incluso nosotros en nuestro país tenemos algunos pequeños. Pero la criatura del CERN es otra cosa. Un aura recae sobre él. Como sobre la Universidad de Múnich a finales del siglo XIX o la Universidad de Princeton durante los ochenta. Sin embargo, surge la pregunta: ¿qué hacer después de cumplir el objetivo? Una estructura de esta magnitud no puede ser desmantelada de inmediato. También es cierto que un equipo con esta potencia puede ser utilizado, con un poco de imaginación, para otros experimentos, y de hecho se lo usa. Luego del año 2012, continuó operando. Muchos de los grupos de investigación financiados van en busca de partículas teóricas que les permitan modificar el modelo estándar. Algunos proponen modificaciones pequeñas, otros arriesgan teorías más radicales que buscan enmendar las heridas del modelo campeón.

La nueva meta es encontrar una explicación última que unifique las dos teorías más trascendentales de la física. Es decir, el propio modelo que se confirmó con el acelerador, ahora, es puesto en duda por los mismos investigadores. Pero las teorías propuestas dependen de encontrar información en regiones energéticas cada vez más inalcanzables. Durante mucho tiempo se creyó que el átomo era la partícula más pequeña. La verdadera partícula elemental. Hoy, el modelo estándar agrupa diecisiete partículas elementales. Las pequeñas piezas con las que se amalgama el universo. La técnica llegó lejos, pero la teoría es cada vez más alocada y salvaje. ¿Y si hay una partícula más pequeña? ¿Más elemental? ¿Hasta qué punto podemos extrapolar este razonamiento? Insisto ¿cuál será el último descubrimiento?

Se me ocurren algunas posibilidades. Si el conocimiento es infinito y nuestra capacidad de seguir avanzando también, entonces la física podría elucubrar, hacer prueba y error con equipos cada vez más caros y precisos, por siempre. Claro que también puede ser que el conocimiento no sea infinito. Que haya un número determinado de cuestiones por conocer y explicar. Si nuestro entendimiento es absoluto, entonces la física volverá a ser parte de la filosofía natural. Como un haz de protones que se desarma en quarcks durante un instante y luego vuelve a unirse, el desarrollo físico será visto como un chasquido efímero en la longeva historia de la humanidad futura. En ese caso, alcanzar o no un estado similar a la catástrofe ultravioleta dependerá de nuestro ingenio y nuestra pericia para sortear los pliegues con los que el universo se defiende de nuestro entendimiento.

Otra conjetura. Aunque el universo sea infinito, es posible encontrar patrones, regularidades que estén adheridas a la propia naturaleza de los elementos. Luego habrá que desarrollar la capacidad de cálculo. Es ridículo pensarnos como humanidad haciendo cuentas. Resolver ecuaciones diferenciales en el próximo siglo va a ser como hablar latín: una bella sutileza intelectual, un golpe de efecto desde la penumbra del acostumbramiento y la ignorancia. Las máquinas que hagan las cuentas por nosotros serán funcionales y operativas. Llegado el caso, no vamos a ser tampoco nosotros los que les pidamos que ejecuten el cálculo. Tendremos nuestras propias máquinas encargadas de hacerlo. El ordenamiento artificial tendrá lugar y nosotros vamos a poder sentarnos a descansar. A recibir las noticias del más allá. Un distante q-bit que parpadea y se entrelaza para arrojar evidencia cada vez menos excitante.

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Del modo que sea, la degradación y el desgaste de eso que llamamos ciencia es inevitable. La máquina va a llegar tarde. ¿La época de los grandes descubrimientos se acabó? Los esfuerzos científicos más vanguardistas son cada vez más específicos y los generales deambulan entre la ficción y la lejana trampa de que en la oscuridad todo es posible. El requerimiento de falsabilidad no es necesario para el esparcimiento de una noticia ni para el entusiasmo de un acreedor.

Si el desarrollo tecnológico científico más importante, monumental y costoso de la humanidad, la maquina más grande construida por el hombre, ya cumplió su cometido, ¿qué sigue? ¿Acaso el Gran Colisionador de Hadrones ya no es el emblema de una comunidad idílica de científicos que buscan conocer el origen del universo? ¿Y si es ahora un artefacto narrativo para conseguir financiación? ¿Qué pasa si, además, marca la directriz del comportamiento de la comunidad científica y por lo tanto el rumbo de la ciencia? ¿Y qué pasa si ese rumbo está equivocado?

Por satisfactorio que sea haber encontrado la partícula de Higgs, su descubrimiento no aporta más entendimiento que el modelo estándar. Es decir, no es evidencia de que exista otra partícula más pequeña que justifique los modelos retorcidos que intentan unificar la comprensión última de nuestro cosmos. Unificación que no es necesaria. No, al menos, en el sentido vital de la palabra. Nada indica, más que nuestra propia lectura estética del universo, que todo puede ser reducido a un único comportamiento, a una única ley. Pero los físicos de partículas insisten en presentar modelos de ajustes dudosos y de comprobación improbable en el estado actual de la técnica.

Esto que pienso no es nuevo. Max Planck, el causante de la catástrofe ultravioleta, la crisis más importante de la física reciente, escribió: “Apenas podía encontrarse un axioma científico que en la actualidad no haya sido negado por alguien. En fin, casi podría decirse que cualquier teoría absurda que sea formulada en el mundo de la ciencia llegara a encontrar, en un lugar u otro, partidarios y discípulos.” 

Sin dudas, la catástrofe ultravioleta fue un milagro. Hubo que pensar todo de nuevo, recalibrar. El insoportable calor de la revelación suprema se enfrió. Planck descubrió una verdad que destruyó todo. La energía no puede ser tan pequeña como nosotros queramos. Hay un límite inferior. Mostró que había regiones vacantes. Entre el cero y lo mínimo había nada. Planck ilumina a Zenón. La distancia más corta entre dos puntos es una recta y una recta está conformada por infinitos puntos, pero nuestro avance no es punto a punto. Es de a saltos. Planck revela las fallas de su lógica. Pone a las matemáticas en su lugar subsidiario e instrumental. Primero la razón, el fundamento. La filosofía.

La ausencia de grandes descubrimientos presenta un desafío trascendental. ¿Cómo vamos a gestionar la desaceleración del avance científico? ¿Cómo vamos a hacer para no desorientarnos en la disforia? ¿Qué tensa el camino si nos quedamos sin lo fundamental? Hoy cualquier teoría absurda va a encontrar adeptos en la comunidad científica. Los físicos de partículas operan como profesionales aplicados al método científico, pero en verdad responden a la lógica de la productividad, confinados a la extracción de papers para obtener subsidios. Es difícil desconectarse, no los culpo. Sospecho que la liberación de dopamina va a ser cada vez más exigua. Quién sabe, quizás ese pequeño cuanto de felicidad que se desprende entre la formulación de la enésima teoría unificadora y su fracaso alcance para sentir un día más el calor de un haz de luz en la frente//////////PACO