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Las colombianas que quieren desnudar los secretos del universo

Luz Stella Gómez y Dilia María Portillo han dedicado su vida a desentrañar la física cuántica. Ambas han hecho parte de Atlas, una de las colaboraciones científicas más importantes del siglo.

Las físicas de partículas Dilia María Portillo (izquierda) y Luz Stella Gómez.Ilustración: Eder Leandro Rodríguez

Luz Stella Gómez aprendió a andar por el camino difícil desde los seis años. A esa edad, una médica le diagnosticó cáncer de riñón. Durante los meses anteriores, Luz Stella y su madre, una enfermera con otros dos hijos, habían dado vueltas por todo Zipaquirá buscando una respuesta para el estómago inflado de la niña. Un día después del diagnóstico, Luz Stella estaba en Bogotá, recién operada y a punto de emprender el primer camino azaroso de su vida. (Nueve perfiles de científicas colombianas para conmemorar el día de la mujer)

“Fue un proceso bastante largo. Para arriba y para abajo en bus de Zipaquirá a Bogotá para las quimio y las radioterapias (...) Cuando todas las niñas estaban felices con sus nuevos blue jeans, yo estaba feliz porque me salió pelo”, cuenta Gómez. Leía todo el tiempo, se imaginaba el mundo y soñaba con verlo por sí misma algún día. Superó la enfermedad en pleno bachillerato, pocos años antes de graduarse.

En parte por su enfermedad, y en parte porque nada le interesaba demasiado, dice que al graduarse no sabía bien qué hacer. Sabía que, por la situación económica de sus padres, tenía que estudiar en una universidad pública. Escogió física en la Universidad Pedagógica, sin demasiadas pretensiones. “Nunca tuve un gran espíritu científico antes de la universidad”, cuenta. (Tres astrónomas colombianas que la están rompiendo)

Pero las cosas cambiaron en quinto semestre, cuando cursó una materia que tan solo con el nombre podría espantar a muchos: mecánica cuántica. Se ríe cuando le preguntan por qué la materia le causó interés y no terror. “Creo que eso es algo que me define: a mí me gusta el reto. No sé por qué siempre el camino difícil es el mío”, cuenta.

Gómez explica que la mecánica cuántica se encarga de estudiar las estructuras más pequeñas de nuestro universo, esas que son más pequeñas que el átomo y realmente indivisibles. Se ocupa de entender un universo donde la lógica común no aplica, el lugar más íntimo de la materia y la energía. Conocer los secretos de la mecánica cuántica es conocer lo que hay detrás del telón del universo que vemos y percibimos cada día. Allí, dice emocionada, “todo aquello que parece ciencia ficción se matematiza. El misterio se matematiza y cobra vida”. Supo desde el primer momento que dedicaría su vida científica a estas preguntas.

Apenas terminó la carrera, se presentó a la maestría de física de la Universidad de los Andes, que cursó becada. Al mismo tiempo tuvo a su primera y única hija, una decisión que tomó sola y que para ella es otra prueba de su amor por el camino difícil. No contenta, apenas acabó ese posgrado decidió que, contrario a lo que le recomendaban en su entorno social, haría el doctorado. Más que por ella misma, dice, decidió seguir estudiando por su hija. “A esta muchachita, me dije, le voy a mostrar el mundo que no conocí (...) Quería meterme la china debajo del hombro y mostrarle el mundo. No a través de los libros, sino llevarla a vivirlo”. (La primera exploradora de la mitad azul de Colombia)

Con esa convicción llegó a la Universidad Humboldt de Berlín (Alemania), para cursar el doctorado en física experimental de altas energías. Allí se unió al laboratorio DESY, uno de los centros de investigación europeos que hacían parte de la colaboración científica más ambiciosa de los últimos años: Atlas, uno de los siete detectores de partículas subatómicas del Gran Colisionador de Hadrones (LHC del CERN), el enorme proyecto internacional para entender mejor la mecánica cuántica.

En busca de la partícula de Dios

Mientras Luz Stella Gómez comenzaba su trabajo en Alemania para desentrañar esos misterios del universo, en Medellín, Dilia María Portillo empezaba a estudiar física en la Universidad de Antioquia. A diferencia de Gómez, Portillo llegó a la universidad inundada por una pasión científica que nació cuando era niña y miraba el cielo estrellado y que luego se fue afinando gracias a libros sobre partículas subatómicas que leyó como bachiller en el colegio San José de las Vegas.

Desde que empezó la carrera, Portillo se unió al grupo de fenomenología de interacciones fundamentales  de su facultad. Durante años fue la única mujer de ese equipo que se reunía para hablar sobre los avances más recientes de la mecánica cuántica, entre ellos el Gran Colisionador de Hadrones, un enorme túnel subterráneo de 27 kilómetros en Suiza. En el proyecto Atlas (uno de los proyectos más importantes del LHC), trabajan más de 3.000 científicos —entre ellos Luz Stella Gómez— aceleraban partículas hasta una velocidad cercana a la de la luz, las hacían chocar y esperaban encontrar en medio de esos choques una esquiva partícula que apareció en los libros de mecánica cuántica en los años sesenta: el bosón de Higgs.   (Dos arqueólogas que nos contaron quiénes éramos antes de Colón)

Esta partícula es la que permite que otras, como electrones o quarks, adquieran masa. Y como los electrones y los quarks son la base sobre la cual se construye toda la materia, la materia no existiria si el Higgs no hubiera aparecido cuando se creo el Universo. Encontrarlo era añadir una de las piezas más importantes del modelo estándar de la física, que es algo así como el mejor plano del universo que tienen los físicos en la actualidad. 

Para dar con la llamada partícula de Dios, cuenta Gómez, los físicos del Atlas debían analizar los millones de choques entre partículas que estaba produciendo el LHC. “En la sala de control de Atlas éramos como 30 personas que hacíamos turnos en una sala llena de monitores revisando en tiempo real esos eventos que creíamos podrían mostrar la aparición del Higgs. Uno tenía que pasar la noche allí, mientras el experimento estaba funcionando”.

En 2012 se probó existencia de la partícula sin la cual jamás habrían aparecido estrellas, planetas, cada casilla de la tabla periódica y cada ser vivo, desde los ciempiés hasta las ballenas. “Cuando lo encontraron, la gente se enloqueció. Eso fue... júbilo puro”, recuerda. “Una mente lo predijo hace muchísimos años y verlo es increíblemente maravilloso y motivador, porque es vivir en mi propio cuerpo la esencia de lo que me llevó a estudiar esto”. (La investigadora que quiere salvar a las colombianas del cáncer cervical)

A 9.025 kilómetros de distancia, en la Universidad de Antioquia, Dilia Portillo celebraba como suya esa victoria colectiva. “Yo veía esta gente tan tesa, descubriendo el Higgs, y me pareció una labor muy bonita y muy admirable. Para mí, llegar allá se convirtió en un sueño, pero un sueño inalcanzable”.

Sin embargo, apenas se graduó de la maestría en física, que también cursó en la Universidad de Antioquia, se postuló para hacer un doctorado en física de altas energías en la Universidad de la Sorbona. Pasó. En 2015 empacó las maletas y salió con rumbo al Laboratoire de Physique Nucléaire et Hautes Energies, desde donde empezaría a trabajar, precisamente, en el proyecto Atlas. Hoy, como miembro del equipo de otro laboratorio, el Laboratoire de Physique Subatomique et de Cosmologie, en Suiza, adelanta sus estudios postdoctorales. 

Mientras tanto, Luz Stella Gómez se acomodaba de nuevo en Colombia, después de haber defendido su tesis de doctorado en 2014. En su disertación presentó un estudio sobre un tipo de partículas subatómicas llamadas quarks top, que se comportan de forma tan extraña que la física del modelo estándar no puede explicarlas. “Yo estudié eventos en los que un quark top se estrellaba contra otro quark top en el Gran Colisionador”. El trabajo le permitió decirles a sus colegas no dónde está la física nueva, sino dónde no buscarla. (Dos colombianas que exploran el mundo desde la genética)

Dos años después de volver a Colombia, Luz Stella se unió al departamento de matemáticas de la Universidad Sergio Arboleda. Allí no solo ayudó a crear un diplomado en big data, además fundó la línea de investigación en analítica de datos. Asimismo logró que la universidad se vinculara con un nuevo proyecto científico llamado DUNE, que se centrará en entender la materia oscura, un misterio del que sabemos muy poco.

Dilia María Portillo explica que si bien la materia oscura ocupa el 25 % del universo, no sabemos nada sobre ella. Los físicos creen que existe porque interactúa gravitacionalmente con otros elementos del universo (como electrones o neutrones) que sí conocemos. Es como una gran sombra en una pared: sabemos que está ahí, pero no conocemos su tamaño, ni su color, ni de qué está hecha, ni cómo surgió.

Para encontrarla, los científicos del Atlas analizan los choques entre partículas en el LHC y si la energía y el moméntum de esas interacciones se conserva. Si hay un desequilibrio en la conservación de la energía, sería una señal de que se produjo materia oscura. “Cada 25 nanosegundos hay una colisión y nosotros analizamos cada una de ellas. Obviamente, esto es una cantidad enorme de información. Es como estar buscando una agujita en un pajar”, señala. Hasta el momento no han encontrado la esquiva materia oscura, pero los experimentos continuarán en 2021, cuando el LHC se actualice. A partir de 2026, comenzará una nueva fase en la que se producirán muchísimas más colisiones por segundo, y que durará aproximadamente hasta el 2037.

Portillo sueña con regresar a Colombia para contribuir al desarrollo de la ciencia en el país. “Creo que aunque seamos un país en desarrollo, la ciencia básica hace una gran diferencia. Estos avances profundos no son cosas inmediatas, y hay que cambiar el chip mental, porque este tipo de investigaciones son una cosa a largo plazo”.

Luz Stella Gómez piensa lo mismo. “Siempre he estado segura de que la dimensión de país que hace que las cosas pasen es el Estado, independientemente del gobierno de turno. Desde allí pueden impulsarse los grandes cambios de pensamiento”. Por eso, a comienzos de 2019 se unió a la gerencia analítica de iNNpulsa Colombia, la agencia del Estado que se encarga de la innovación y el emprendimiento del país. En su equipo están creando técnicas analíticas innovadoras para el manejo de información. “Es un gran reto, pero siento que es la casilla que le hacía falta a mi vida profesional”.

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2019-05-18T21:35:52-05:00

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María Paula Rubiano / @pau_erre

Ciencia

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