miércoles, 7 de octubre de 2009

¿Quién inventó la física de astropartículas?

Después de un estudio de tres años sobre el surgimiento de la física de astropartículas en Europa, ASPERA acaba de publicar su informe a la Comisión Europea. Estas son las principales conclusiones de ese trabajo.

Los aspectos fundamentales de lo que hoy se llama la física de astropartículas ya estaban presentes en la década de 1960, en particular en los Estados Unidos. Por ejemplo, los experimentos físicos de Luis Álvarez, con partículas a grandes alturas, es un ejemplo interesante que combina la transferencia de conocimientos y tecnología de la física del acelerador de partículas a la investigación de rayos cósmicos y a un programa experimental a gran escala. En 1967, otro Premio Nobel, Frederik Reines, definió su investigación sobre los neutrinos tanto en la frontera de la física de partículas como una nueva herramienta para la astrofísica. Esto es muy cercano a lo que consideramos hoy en día como los objetivos científicos de la física de astropartículas.

Luis Álvarez, pionero de la física de astropartículas, celebrando en 1968 su Premio Nobel por sus contribuciones a la física de partículas y el desarrollo de la cámara de burbujas. Después de 1967, Álvarez ha dedicado su tiempo al estudio de los rayos cósmicos, utilizando globos. DR.

Si tenemos en cuenta la investigación en astrofísica de partículas en el período posterior a la Segunda Guerra Mundial, tiene lugar un claro desplazamiento en la década de 1980. Este cambio tiene que ser entendido en el amplio marco de referencia de la historia de las instituciones científicas: junto con el final de la guerra fría, hay un reacomodo de las relaciones entre las disciplinas científicas, que se caracteriza por dos rasgos principales. En primer lugar, la aparición de nuevas disciplinas que compiten por los recursos otorgados a la gran ciencia (como la biología y las ciencias ambientales) que acompañan el final de un modelo fuertemente jerarquizado de las disciplinas. Y en segundo lugar, la promoción de la investigación interdisciplinaria, como una forma de abordar los problemas científicos en la frontera de nuestros conocimientos. Esta nueva configuración ha sido un terreno fértil para nuevos problemas científicos, como los propuestos por la física de astropartículas, para ser explorado.

El desarrollo de la física de astropartículas en la década de 1980 también está relacionado con las contingencias regionales o nacionales. De hecho, la física de astropartículas no se desarrolló de la misma manera en toda Europa. Por ejemplo, una situación que contrastaba se observa entre Francia, donde la investigación de rayos cósmicos fue casi completamente abandonada en la década de 1970 para el beneficio de la física de partículas del acelerador e Italia, donde se puede seguir un desarrollo muy contínuo desde los primeros experimentos de rayos cósmicos del siglo 20. Esto, definitivamente, juega un papel en el hecho de que la primera gran infraestructura para la física de astropartículas en Europa, el Laboratorio Nacional del Gran Sasso, fue construido en Italia.

El papel catalizador de la teoría en el CERN

Al considerar los primeros intentos de institucionalizar la física de astropartículas, es imprescindible mencionar el CERN y el comienzo de la década de 1980. En primer lugar, es allí que la denominación "física de astropartículas" fue acuñada por primera vez. Tan importante es el contexto en que esto ocurrió: los miembros de la división teórica del CERN organizaron una escuela de verano sobre el tema, con el ambicioso objetivo de reducir la brecha entre la física de partículas, la cosmología y la astrofísica, y entre los diversos temas de lo que entonces se consideraba "la física de astropartículas". También insistieron en el carácter interdisciplinario del campo.

Frederick Reines (izquierda) y Clyde Cowan, trabajando en el experimento Poltergeist, con el que se observó el neutrino por primera vez en 1956. Por este descubrimiento recibieron el Premio Nobel en 1995. DR.

Con esto intentaron actuar en el plano pedagógico, saliendo el campo de una actividad de investigación pura. Adicionalmente, el hecho de que el ESO -entonces alojado en el CERN- co-patrocinaba este evento no debe ser descuidado. Parece así que en el marco de estas escuelas y conferencias de verano, la investigación específica y la financiación de instituciones para la física de astropartículas han sido discutidos por primera vez.

El desarrollo posterior de la física de astropartículas en el CERN ha de entenderse en el marco de una competencia con los experimentos basados en el acelerador. Como resultado de esta competencia, la física de astropartículas se expandió fuera de la CERN, con la notable excepción de la división teórica, hasta 1994, cuando se creó la categoría de "experimentos reconocidos". De hecho, esta nueva situación fue principalmente beneficiosa para los experimentos de astropartículas. En relación con esta competencia, es importante mencionar una frase extraída de la sección teórica del informe del CERN de 1989, el año en que entró en funcionamiento el LEP: "Estamos todos en la cuneta, pero algunos de nosotros estamos mirando las estrellas". Así podría un Oscar Wilde contemporáneo haber expresado el hecho de que algunos de los esfuerzos de la división teórica se desviaron del análisis y la previsión de los datos de los pozos del LEP directamente hacia arriba. "¿Cómo sintetizar mejor esa competencia entre la física de partículas del acelerador y la física de astropartículas?"

Es importante considerar que si bien la física de astropartículas experimental no se desarrolla en el CERN después de 1985, esta institución todavía juega un papel importante. En primer lugar, muchos científicos que estaban en el puesto del primer plano de la física de astropartículas en Europa en los años 1980 y 1990 han participado activamente en la investigación científica en el CERN; en ese sentido se difundió una "cultura del CERN"; y en segundo lugar, la física de astropartículas se propuso como una alternativa a los proyectos del CERN, en términos de la investigación temática, pero también, en términos del tamaño y la organización de los experimentos. Por ejemplo, entre los fundadores de una de las primeras instituciones específicamente dedicadas a la física de astropartículas -el Centro de Astrofísica de Partículas y el Centro de Ciencia y Tecnología NSF- se encuentra un antiguo científico del CERN. Esta difusión de la cultura a través de los científicos del CERN puede cambiar en el futuro con la aparición de una nueva generación de físicos de astropartículas que hayan hecho toda su carrera en esta especialidad (es decir, sin estancias cortas o largas en el CERN).

Datos útiles:

Física de Astropartículas: este es un nuevo campo de investigación en el cual confluyen la física de partículas, la astronomía y la cosmología. El objetivo de investigación es responder a cuestiones fundamentales sobre la historia del Universo, por ejemplo: ¿De qué está hecho el Universo? ¿Cuál es el origen de los rayos cósmicos? ¿Cuál es la naturaleza de la gravedad?.

ASPERA: es una red de organismos gubernamentales nacionales responsables de coordinar y financiar los esfuerzos nacionales de investigación en Física de Astropartículas

LEP: Large Electron–Positron Collider (Gran colisionador de electrones y positrones perteneciente al CERN).

Fuente:
Who invented astroparticle physics?

Más información en:
ASPERA
LEP
CERN
ESO
Aspera: Astroparticle.org

1 comentario:

  1. Me parece que en realidad el precursor es el físico mexicano Manuel Sandoval Vallarta.

    http://www.colegionacional.org.mx/SACSCMS/XStatic/colegionacional/template/content.aspx?mi=105&se=vida&te=detallemiembro

    http://www.ejournal.unam.mx/cns/no53/CNS05305.pdf

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