Valencia ha sido recientemente la capital mundial del proyecto NEXT, quizás el experimento más ambicioso que se va a realizar en España en física de neutrinos. El Instituto de Física Corpuscular (IFIC), un centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universitat de València, reunió durante una semana a 60 científicos de España, EE UU, Francia, Rusia, Portugal y Colombia para ultimar el diseño de este detector creado para observar si el neutrino es su antipartícula.
Se trata de un detector con un tanque de titanio de un m3 que contiene 100 kilos de gas xenón a presión y una Cámara de Proyección Temporal (TPC). Comenzará a operar en 2013 en el Laboratorio Subterráneo de Canfranc, bajo 1.000 metros de roca.
Entre los científicos de talla mundial que colaboran en este experimento liderado por el director del Grupo de Neutrinos del IFIC, Juan José Gómez Cadenas, destaca Dave Nygren, el "padre" de las TPC y director del Departamento de Física del Laboratorio Nacional Lawrence de Berkeley de EE UU , una institución que cuenta con 13 premios Nobel de Física. Levante-EMV entrevistó a Nygren durante su estancia en Valencia.
¿Le ilusiona el proyecto NEXT?
Es un experimento en la frontera de la ciencia único en el mundo, donde vamos a explorar algunas cuestiones claves en física fundamental que nos permitirán conocer mejor la naturaleza y el funcionamiento del Universo.
¿Servirá para determinar si el neutrino es su antipartícula?
Eso solo se podrá saber haciendo el experimento. Sin embargo, estamos bastante convencidos, gracias a buenos y poderosos argumentos teóricos, que sería posible alcanzar este objetivo.
Si NEXT tiene éxito y observa esta rara cualidad, ¿eso sería suficiente para dilucidar uno de los grandes misterios del Universo: la primacía de la materia sobre la antimateria?
Eso sería una pista muy importante de que estamos en el camino correcto, pero no sería suficiente. La asimetría entre materia a antimateria, que explica por qué todo lo que nos rodea es materia, posiblemente se deba a varios fenómenos y uno de ellos sean los misteriosos neutrinos, cuya insignificante masa podría ser un indicio sobre el origen de dicha asimetría
Usted inventó hace más de 30 años las TPC, las Cámaras de Proyección Temporales, uno de los detectores de partículas más utilizados ahora en los grandes aceleradores. ¿Cómo vive la evolución de esta tecnología que creó?
Nunca imagine que podría tener tantas consecuencias y aplicaciones en campos tan diferentes de la ciencia. Siento lo mismo que un padre y una madre, asombrados de lo mucho que ha crecido su hijo y las cosas que sabe hacer.
¿Cómo funcionan?
Es como una cámara en tres dimensiones que toma imágenes de cómo actuan las partículas elementales. Cuando la inventé trataba de grabar eventos muy complejos con docenas de partículas interactuando, pero actualmente la tecnología de TPC puede tomar fotografías tridimensionales de 10.000 partículas. Además de darnos una fotografía electrónica en tres dimensiones de las trayectorias y los movimientos de las partículas, a menudo también es capaz de decirnos que tipo de partículas pasan por el detector y qué están haciendo. Precisamente, por esta capacidad tan grande que tiene de generar imágenes, la TPC ha encontrado aplicaciones en campos muy diversos y hoy en día tenemos TPC que ven muy poquitos sucesos muy raros, como NEXT, o que ven 10.000 partículas en una sola interacción como es el caso del detector "Alice", en el CERN, o incluso en aplicaciones en física médica.
Proyectos como NEXT ¿en qué lugar sitúan a la física española?
Desde mi perspectiva, el experimento NEXT ha catapultado a los físicos españoles hacia un papel estelar de la investigación internacional, porque la cuestión de cuál es la naturaleza del neutrino es algo que nunca se había experimentado directamente. Ahora, con este detector se puede investigar una cualidad que es única, puesto que no se da en el resto de partículas. Con lo que este experimento aborda uno de la media docena de interrogantes más importantes de la física actual.
¿Qué opina sobre el hallazgo de neutrinos más rápidos que la velocidad de la luz que han puesto en tela de juicio la Teoría de la Relatividad de Einstein?
Mi explicación, a partir de haber estudiado los artículos científicos publicados sobre estos neutrinos superlumínicos, es que probablemente se trate de un error instrumental, y,seguramente, los neutrinos, como cualquier otra partícula, respeten las leyes de Einstein
Estamos en la época de los grandes aceleradores, como el LHC, o el futuro International Linear Collider (ILC). ¿Cree que el Modelo Estándar, la teoría que describe las partículas fundamentales y sus interacciones, podrá resistir los descubrimientos de las máquinas más potentes que se han construido jamás?
Los grandes aceleradores, en mi opinión, nos estan enseñando que quizás el Modelo Estándar no esté completo. Por tanto, probablemente nos van a mostrar cosas que no nos esperamos. Cuando miramos hacía atrás estas grandes máquinas siempre nos han dado sorpresas, puesto que cada vez que se explora una nueva región de energía siempre se descubre algo. Para mi son como una especie de enormes microscopios apuntando hacia el futuro.
El LHC aspira a encontrar el bosón de Higgs, la pieza que falta por descubrir en el Modelo Estándar y que explicaría por qué las partículas tienen masa. Los físicos se dividen entre los que confían en que de con el Higgs y los que desean que no lo haga para elaborar nuevas teorías. ¿En que lado de la trinchera ésta usted?
o prefiero pensar que el Higgs no se va a mostrar tal y como esperamos desde la perspectiva del Modelo Estándar, pues la Naturaleza está siendo mucho más ingeniosa que la teoría. Albert Einstein ya decía que el Universo no solo es más extraño de lo que pensamos, sino que es más extraño de lo que somos capaces de imaginar. Hace 10 años descubrimos en Berkeley, y también en otros laboratorios, que el Universo no solo se está expandiendo sino que lo hace de una forma acelerada. Nadie hasta entonces había imaginado algo así, por lo que creo que aún quedan muchas sorpresas por llegar.
