Simulación del choque de partículas en el LHC que da lugar a la medida del bosón de Higgs.


Llegamos a la última parada de este viaje. Hemos recorrido doce niveles, como si hubiésemos subido a un ascensor. Un viaje que si lo entendemos como elevación buscaría llegar a la azotea del edificio, y así contemplar el panorama de la relación entre artificialidad y naturaleza desde algunos aspectos de la cultura científica. O si lo experimentamos como descenso subterráneo, quizá nos haya servido para encontrar las relaciones ocultas, a modo de raíces, entre realidad y ficción bajo el paraguas de varios temas científicos. Esta metáfora del trayecto en ascensor no es casual. La ciencia es aliada indisoluble de la tecnología. Van de la mano, hasta el punto de que un descubrimiento científico abre la puerta a nuevas expresiones tecnológicas. Y viceversa, las nuevas tecnologías son nuevos ojos para ver donde antes no podíamos hacerlo, y así producir nuevos conocimientos. Ver como sinónimo de entender. Pero, si hemos descubierto que existe toda una ciencia dedicada a los procesos artificiales, una ciencia donde la realidad natural se mezcla constantemente con la ficción artificial, ¿su tecnología asociada tendrá alguna característica especial?

En realidad, la tecnología asociada a la ciencia de los sistemas artificiales sería la misma que cualquier tecnología. No olvidemos que la propia tecnología puede ser una de las posibles definiciones de la artificialidad (recuerdo la entrada de la RAE con la que empezamos esta serie de micro-posts: hecho por mano o arte del hombre). Pero existe otra posibilidad. Podemos usar la ficción que contiene cada tecnología para apropiarla y convertirla en un nuevo elemento de artificialidad de estos sistemas físicos artificiales. Podría ser equivalente a desarrollar meta-tecnologías. Quedarnos con la parte ficticia de la tecnología, para incorporarla dentro de la propia ficción del sistema artificial. Desarrollar una doble artificialidad: tecnológica y fundamental. Uno de los ejemplos de este tipo de procedimiento que más me ha llamado la atención está relacionado con la física y los aceleradores de partículas. El LHC (Large Hadron Collider) del CERN es el acelerador de partículas más famoso de hoy en día. En el año 2012, en el LHC se descubrió experimentalmente el bosón de Higgs. Uno de los hitos más destacados de la ciencia reciente.

Un acelerador de partículas representa un colosal ejemplo de tecnología de vanguardia. En ellos, como su nombre indica, se aceleran distintos tipos de partículas para hacerlas chocar y conseguir descomponerlas en sus piezas fundamentales. Con este tipo de experimentos e instalaciones se pudo desarrollar todo el conocimiento que se condensa en el modelo estándar, presentando en el quinto nivel de esta serie que hoy acabamos. Entonces, ¿cómo podríamos quedarnos solo con la ficción de esta grandiosa instalación tecnológica? ¿Cómo podríamos robar su “alma” y transportarla a todo ese mundo de ficciones muy reales que usamos, por ejemplo, en la física de la materia condensada? Supongo que, en algún momento de las elucubraciones previas a la definición de las estrategias de investigación del equipo de trabajo de R. Huber, el investigador de la universidad alemana de Ratisbona y sus colaboradores se pudieron hacer alguna pregunta de este estilo: -Si existen aceleradores de partículas, ¿podrían existir aceleradores de cuasipartículas? -. Su artículo publicado en Nature el año pasado, “Lightwave-driven quasiparticle collisions on a subcycle timescale”, viene a responder afirmativamente a esa supuesta pregunta. Huber y colaboradores trasladan el concepto de colisionador de partículas hacia el mundo de las cuasipartículas, re-contextualizando el vocabulario de la física de partículas hacia la física de la materia condensada, y definiendo toda una nueva tecnología asociada con esta apropiación conceptual. En sus experimentos logran colisionar controladamente esas parejas de cuasipartículas de las que hablamos en el noveno nivel, los pares electrón y hueco de un semiconductor, pudiendo obtener información directa del excitón. Pero en este caso, la infraestructura necesaria para poder realizar aceleraciones de cuasipartículas, una muestra de semiconductor, es diminuta en tamaño comparado con la de un acelerador de partículas real, que en el caso del LHC llega hasta los 27 km de perímetro. Los rangos de energía necesarios para acelerar a las cuasipartículas son, igualmente, ínfimos comparados con los rangos equivalentes en la física de partículas. Este tipo de experimentos pueden ser clave para estudiar la evolución de las cuasipartículas en multitud de escenarios de la ciencia de materiales moderna, incluyendo electrones efectivos sin masa (que siguen la ecuación de Dirac) en grafeno y en aislantes topológicos, excitones, biexcitones y triones en semiconductores 2D, o las características básicas de los polarones (cuasipartículas formadas por la interacción entre electrones efectivos y fonones), entre muchos otros ejemplos.

Pero, toda esta nueva ciencia, basada en distintas aproximaciones de átomos artificiales, que incluye nuevas ficciones para simular agujeros negros en condensados de Bose-Einstein, el mecanismo de la generación de la masa por medio del bosón de Higgs a través de electrones sin masa efectiva en el grafeno, o la propuesta de los aceleradores de cuasipartículas, …, como en la película Gattaca que describía en el segundo nivel de esta serie ¿van a describir un nuevo escenario de artificialidad donde todo lo que no quede mejorado por esa artificialidad no tendrá cabida? ¿La ciencia que explicita el término artificial corre riesgo de que fagocite a la que no? Por supuesto que no. Ningún acelerador de cuasipartículas podría hacer que los aceleradores de partículas convencionales dejasen de tener interés. Una ficción no destruye a la anterior, ya que ambas actúan sobre distintos soportes. Se materializan de forma distinta. El poder de la ficción, como el de la metáfora, es el de cambiar de piel, de muda, incansablemente. Las ficciones no son estáticas, sino que “hierven” constantemente. Como decía al principio de esta serie de micro-posts, la copia no aniquila el aura, sino que da nacimiento a otra expresión de lo natural.  La única ventaja, desde mi punto de vista, es que la ciencia que explicita más el papel de la metáfora puede ser una ciencia más creativa y joven. Más activa. Aunque, reconozcámoslo, esa misma apariencia de juventud sigue siendo una ensoñación.

Llegamos al punto final de esta serie de once niveles, donde, a través de meditaciones a modo de pensamientos en voz alta, he intentado charlar sobre lo humano y lo divino. Sobre lo artificial y lo natural. Sobre la ficción y lo real. El objetivo, más que dotar de un texto sólido, estático y firme sobre conceptos que, en la mayoría de los casos se me escapan de las manos, ha sido más bien recorrer de la mano de la ciencia un panorama cultural global, para hablar de un tema que se podría haber discutido bajo cualquier otro prisma. La vida, como el teatro, es sueño. Y la ciencia se nutre de ello, pues vida es ciencia y ciencia es vida.