Cazadoras de partículas

“…  con la cámara de niebla y las trazas de rayos cósmicos se quedan impregnadas durante un breve instante en el alcohol sobresaturado. La pregunta es ¿cómo identificaban el tipo de partículas a simple vista? Y es que detrás de un gran detector de partículas hay siempre una gran mujer…”

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No es difícil quedarse maravillado con la capacidad del ser humano para crear grandes detectores de partículas del tamaño de catedrales. En el LHC se hacen colisionar protones unos contra otros unos 600 millones de veces por segundo y estos grandes detectores que actúan como gigantescas cámaras fotográficas han de dejar constancia de todas y cada una de esas colisiones. Para ello, el sistema de adquisición de datos ha de ser rapidísimo y representa uno de los grandes retos para los científicos que se encargan del diseño del detector.

Pero al inicio de la historia de la física de partículas experimental, por allá los años 50, cuando no existía ni la electrónica y ni la computación con las que contamos hoy, la detección de las partículas creadas en los grandes y no tan grandes aceleradores de partículas se llevaba a cabo de una forma muy diferente, mucho más rudimentaria pero igual de efectiva para los estándares de aquella época.

Los primeros detectores de partículas consistían en lo que se conoce como cámaras de niebla. Las cámaras de niebla consistían (y consisten)  en una solución sobresaturada de alcohol en aire, es decir, alcohol diluido en el aire a punto de condensar y volverse líquido.

Cuando una partícula atraviesa esta disolución, el gas circundante se ioniza y aparece una traza que es visible a simple vista. La longitud, el grosor y el radio de curvatura de cada una de estas trazas determina el tipo de partícula que ha ionizado el gas. Las cámaras de niebla son uno de los detectores de partículas más simples que podemos fabricar, incluso puedes fabricar el tuyo propio en casa y probarlo con los rayos cósmicos.

Poco después se desarrollaron las cámaras de burbujas, en las que un gas, hidrógeno por lo general, era prensado por un pistón haciendo que el gas se volviese líquido dejándolo muy cerca del punto de ebullición. Al atravesar el líquido, las partículas depositaban parte de su energía por el medio generando así pequeñas burbujas debidas a la ebullición del hidrógeno. Estas burbujas conformaban una traza clara, la misma que la partícula había generado.

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De cada una de las colisiones se tomaba una fotografía de manera que durante el funcionamiento del acelerador se podían acumular miles de fotografías esperando ser analizadas en busca de nuevas partículas e interacciones y aquí es donde entran en juego las protagonistas de nuestra historia.

Los escaneadores eran las personas  encargadas de analizar los resultados, a través de las fotografías, de los experimentos que se llevaban a cabo en los aceleradores de partículas alrededor de Estados Unidos y Europa. Entre los años 60 y 80 había equipos de unas 20 personas, en su mayoría eran mujeres. No porque no se contratasen hombres, sino porque las mujeres eran las únicas que soportaban un trabajo tan tedioso como fundamental.

Trabajaban día y noche con una misión clara: ayudar a descubrir y estudiar las propiedades de las partículas subatómicas y de las fuerzas que actúan entre ellas. Para ello se entrenaban en el noble arte de identificar trazas de partículas elusivas fotografía tras fotografía.

Para ser una escaneadora las mujeres debían pasar un examen similar al de para ser piloto de las fuerzas aéreas. Una vista muy aguda, una buena coordinación entre ojos y manos, atención a los detalles y la habilidad de trabajar en equipo eran requisitos indispensables para poder desempeñar un buen papel.

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El escaneo tenía lugar en una sala oscura donde las escaneadoras disponían de bancos de trabajo especiales con iluminación o, posteriormente, pantallas. Se requería cierta habilidad y coordinación para manejar la maquinaria. Era necesario utilizar pedales y manivelas para mover las películas fotográficas y poder así anotar las coordenadas de todas y cada una de las trazas observadas.

En menos de un segundo, una escaneadora bien entrenada podía determinar si en una fotografía dada, se encontraban trazas de partículas de interés entre la maraña de líneas rectas y curvas que se observaban. Hoy, este mecanismo de cribaje se sigue realizando en los experimentos actuales aunque con la diferencia de que, con la ayuda de la electrónica y la computación, este procedimiento se realiza millones de veces por segundo. Es lo que se conoce como el trigger.

En los años 60 se produjo una revolución en el mundo de la física de partículas cuando comenzó a surgir un inmenso zoológico de partículas nuevas que se acumulaban por docenas en las placas fotográficas. Murray Gell-Mann puso orden en el zoo creando el modelo de quark. Con un modelo mucho más simple y con menos constituyentes básicos consiguió explicar de dónde salían tantas partículas, todas ellas descubiertas gracias al trabajo incansable del ojo de las escaneadoras. Detrás del premio Nobel de Murray se esconden cientos de mujeres.

En la década de los 70 las computadoras y la electrónica fueron reemplazando el arduo trabajo de las escaneadoras. Muchas de estas mujeres consiguieron puestos de ingenieras para diseñar los mismos detectores que les habían quitado el trabajo.

Así,  mitad del siglo pasado, las mujeres representaban uno de los pilares básicos de la física de partículas experimental aunque quizás no se les haya reconocido como es debido. No obstante, esas mujeres plantaron la semilla para que hoy, ya bien entrado el siglo XXI podamos encontrar a una mujer en lo más alto de la cúspide de la física de partículas.

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Y es que Fabiola Gianotti tendrá que asumir mucho más que el cargo de Directora General. Tendrá que asumir también el papel que le toca como mujer en la cumbre de la investigación científica.

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