• Desde la Teoría de
Cuerdas, Alberto Güijosa Hidalgo, del ICN, indaga propiedades
y relaciones de 12 partículas subatómicas originarias
• Por ese trabajo, el físico universitario ganó
el Premio de Investigación 2010 para Científicos Jóvenes
de la AMC, en el área de Ciencias Exactas
Si el origen del Universo pudiera verse,
según ejemplifican los astrofísicos, como una sopa primigenia
en la que se calentaron y mezclaron algunos ingredientes fundamentales
para desarrollar la vida como la conocemos, éstos últimos
se reducirían a 12 partículas subatómicas.
Para saber cuáles son esas partículas,
qué propiedades tienen y cómo se relacionan entre sí,
dedica su trabajo Alberto Güijosa Hidalgo, investigador del Instituto
de Ciencias Nucleares (ICN) de la UNAM.
El doctor en física aborda este tema
desde la Teoría de Cuerdas, un ambicioso andamiaje intelectual
que pretende lograr lo que él reconoce como una utopía:
una descripción completa y unificada de la estructura microscópica
del Universo. Lleva ese nombre porque concibe a los componentes básicos
como pequeñísimas cuerdas, o ligas, que pueden curvarse
o estirarse.
Aunque todavía no tiene una comprobación
experimental, esa hipótesis recorre el camino para convertirse
en una “teoría del todo”, labor en la que se aplican
unos mil físicos del más alto nivel en todo el mundo,
incluido Güijosa.
En su desarrollo, dijo el especialista, ha
demostrado ser una herramienta útil para estudiar el comportamiento
de ciertas teorías de partículas que interactúan
a través de rutas muy intensas.
“La gran pregunta es ¿de qué
está hecho el Universo? Hemos llegado a entender que toda la
materia está conformada de unos cuantos ladrillos básicos,
y que éstos, partículas subatómicas, se comunican
a través de cuatro fuerzas fundamentales”, explicó
Güijosa.
Por este trabajo que rastrea desde la física
teórica cómo está organizada la estructura cósmica,
el académico obtuvo el Premio de Investigación 2010
para Científicos Jóvenes en el área de Ciencias
Exactas, que otorga la Academia Mexicana de Ciencias (AMC).
El máximo galardón de la AMC,
que se entrega cada año en cinco rubros —Ciencias Exactas,
Naturales, Sociales, Humanidades, e Ingeniería y tecnología—
distingue a científicos con edades tope de 40 años,
en el caso de los hombres, y de 43, en el caso de las mujeres, cuyo
trabajo destaque por su rigor, originalidad, independencia, liderazgo
e impacto.
Estudioso de la Teoría de Cuerdas
desde su doctorado, que cursó en la estadounidense Universidad
de Princeton, donde se ubica el grupo científico más
sólido del mundo en ese campo, a sus 40 años se ha consolidado
como el máximo experto mexicano en esa especialidad.
Doce ingredientes y cuatro fuerzas
Toda la materia, detalló Güijosa,
se conforma de átomos, y los átomos de núcleos
y electrones que giran alrededor. “Los núcleos están
hechos de protones y neutrones. Hace como 40 años se descubrió
que los protones y neutrones están hechos de cosas más
chiquitas que se llaman quarks. Hay quarks arriba
y quarks abajo. Todos los átomos están hechos
de quarks arriba, quarks abajo y electrones”,
precisó.
Los ingredientes o ladrillos básicos
de la materia son seis quarks y seis partículas subatómicas
llamadas leptones, en las que se incluyen los electrones.
Estos 12 ingredientes cósmicos se
relacionan mediante cuatro fuerzas fundamentales, que son la fuerza
fuerte, responsable de mantener unidos a los quarks
para formar protones, neutrones y núcleos atómicos;
la fuerza electromagnética, que une a los núcleos
con electrones para formar átomos; la fuerza débil,
involucrada con algunos procesos de radiactividad, y la fuerza
de gravedad, responsable de las grandes aglomeraciones de materia
que explican la estructura del Universo a partir de las escalas planetarias.
Las tres primeras fuerzas, comentó,
se originan microscópicamente del intercambio de partículas
que actúan como mensajeras de la fuerza en cuestión,
y que se conocen como gluones, fotones y bosones W y Z.
“Las propiedades y el comportamiento
de estos objetos se resumen en el llamado Modelo Estándar de
la física de partículas, que incluye a la teoría
conocida como cromodinámica cuántica (QCD,
por sus siglas en inglés), que describe a la fuerza fuerte
con un conjunto de leyes que combinan a las fuerzas electromagnética
y débil”, dijo.
Aunque el Modelo Estándar ha tenido
un gran éxito en el plano experimental, deja interrogantes
abiertas, especialmente la descripción a nivel microscópico
de la cuarta fuerza, la de gravedad, así como la identificación
de la materia y la energía oscuras que, estiman los especialistas,
juntas representan el 95 por ciento del contenido energético
del Universo.
Escenarios con y sin gravedad
Dentro de la Teoría de Cuerdas, Güijosa
se especializa en un área revolucionaria, llamada correspondencia
norma/gravedad (o AdS/CFT en inglés), un enunciado de
equivalencia entre una teoría con y otra sin gravedad.
Debido a la dificultad de estudiar la fuerza de gravedad a nivel microscópico,
esta correspondencia permite analizar desde la teoría dos escenarios
(uno con gravedad y otro carente de ella). “Es como estudiar
en una caricatura, pero nos permite acercarnos al problema”,
señaló.
Aunque en la Universidad de Princeton estudiaba
con el grupo más grande del mundo estos asuntos de frontera
de la física teórica mundial, Güijosa está
feliz de continuar este trabajo en México, especialmente en
la UNAM.
“La UNAM es un entorno magnífico
de trabajo, y más en un país como el nuestro. Aquí
estamos más aislados y en grupos pequeños. Princeton
es la “meca” de cuerdas, la cantidad de estudiantes es
muy grande y la calidad también, aquí somos una micro-comunidad,
pero aparecemos en el mapa internacional, que es lo importante”,
finalizó.