El Acelerador lineal de la Universidad de Stanford

CARLOS LAZCANO/COLABORACIÓN
carloslascano@hotmail.com | Ensenada, B. C.

La gran mayoría de los bajacalifornianos que visitan el vecino Estado de California, lo hacen casi siempre para ir a los centros comerciales o a los centros de diversión. Sin embargo, el Estado de California es muchísimo más que eso; posee algunos de los centros de investigación más prestigiados del mundo.

Además, varias de sus universidades están consideradas entre las mejores, y han producido un apreciable número de premios Nobel, principalmente en áreas científicas. También posee centros culturales de gran relevancia y una serie de museos, tanto de arte, de historia natural, antropología, e historia, únicos. Y no digamos sus centros tecnológicos, en los cuales se ha desarrollado mucha de la tecnología que, desde hace algunos años, ha estado transformando al mundo.

Uno de los centros científicos más relevantes del Estado de California, y desde luego, a nivel mundial, lo es el Acelerador Lineal de la Universidad de Stanford (SLAC), oficialmente conocido como National Accelerator Laboratory, cerca de San Francisco.

ACELERACIÓN DE ELECTRONES
Hace algunos años, cuando me encontraba estudiando la prepa, tuve la gran suerte de poder visitar el SLAC, ya desde entonces uno de los más potentes del mundo, ya que llegaba a acelerar electrones a niveles de los gigaelectron volts (109 ev), con lo que se pudo avanzar grandemente en el estudio del interior del núcleo del átomo y en la física de partículas de alta energía.

Recuerdo como me impresionó esa gran máquina, con varios kilómetros de longitud y una gran cantidad de laboratorios para poder estudiar las colisiones de las partículas subatómicas. En esencia, se trata de un gran tubo, al vacío, de más de 3.2 kilómetros en donde los electrones y otras partículas o átomos ionizados van siendo acelerados a través de una serie de pulsos eléctricos, hasta alcanzar niveles de energía muy altos, los que los lleva a alcanzar a velocidades muy cercanas a la de la luz. En el caso de los electrones, su velocidad es de más del 95 por ciento de la de la luz, por lo que debido a los efectos relativísticos, su masa aumenta varias miles de veces.

DETECTORES DE PARTÍCULAS
Uno de los laboratorios de este gran acelerador son los detectores de partículas. En el tiempo en que fui, el principal era una cámara de burbujas, en donde al pasar las partículas resultantes de las colisiones nucleares, dejaban marcada su trayectoria a través de una traza de miles de gotitas, como la marca que dejan los jets a gran altura, por efecto de la formación de pequeñísimas burbujas a lo largo de su trayectoria ionizante.

Del detector iban saliendo las fotografías de sus trazas y daban la apariencia de ser un arte muy abstracto, pero para los físicos de partículas tenía todo el sentido de la realidad subatómica, es decir, la realidad de la física cuántica, en donde las leyes naturales son muy diferentes a las del mundo a que estamos acostumbrados.

Este acelerador fue inaugurado en 1962 y pronto el SLAC empezó a destacar como un centro avanzado en el estudio del interior del núcleo del átomo. En 1976 Burton Ritcher, físico del SLAC, compartió el premio Nobel de física gracias al descubrimiento de la partícula J/psi uno de los componentes esenciales de la materia.

En 1990 otros físicos del SLAC, Richard Taylor y Jerome I. Friedman recibieron el premio Nobel por demostrar que el núcleo del átomo estaba compuesto por quarks. En 1995 otro físico del SLAC, Martin Pearl, fue galardonado con el Nobel por el descubrimiento de la partícula llamada Tauón o leptón Tau.

No sólo se estudia la física de partículas en el SLAC, también se tienen amplios estudios e investigación sobre la radiación de alta energía, física atómica, física del estado sólido, química, biología y medicina.

BELLEZA DE LA CIENCIA
La visita a este gran acelerador me motivó tanto que decidí hacer en mi casa un laboratorio para estudiar las partículas subatómicas. Parecerá imposible hacer esto, debido a lo complejo de estos estudios y lo costoso que son las máquinas y aparatos. Pero ciertamente hay cosas que uno puede hacer para asomarse un poco a este microuniverso. Recuerdo que construí una cámara de niebla, parecida a la cámara de burbujas, pero más sencilla y fácil de hacer. Conseguí algunos materiales radiactivos de baja intensidad con los cuales obtuve las partículas para poder estudiarlas, como partículas alfa y electrones, además, logré conseguir financiamiento para hacer un gran electroimán, con el cual desviar las trayectorias de los electrones y poder medir su masa y su velocidad. También hice detecciones de radiación cósmica y pude detectar partículas tan interesantes como los antielectrones (o positrones), es decir, electrones con carga positiva parte de la antimateria. Esa visita que hice al SLAC fue para mí un gran encuentro que me permitió descubrir la belleza de los estudios científicos y en especial de la física de partículas.

Recientemente, les propuse a los directivos del Colegio Patria, de El Sauzal, hacer una visita al SLAC, propuesta que fue aceptada. Estudiantes de la prepa, entre ellos mi hijo Esteban, tuvieron la oportunidad de conocer este gran laboratorio y aprender un poco de lo que ahí se hace.

Fue una grata experiencia para los muchachos, tal como lo fue para mí hace ya tantos años. Desde luego, aprovecharon para conocer otras cosas de San Francisco, una ciudad maravillosa que vale la pena visitar. El mismo campus de la Universidad de Stanford es toda una experiencia, ya que es una de las mejores del mundo, y de la cual han salido destacados científicos y académicos, entre ellos varios laureados con el Premio Nobel.

Cuando veo estos grandes avances que se dan en California, y en el caso del SLAC en la región de la bahía de San Francisco, no dejo de pensar en los humildes inicios de esta gran región, cuando los misioneros franciscanos y los soldados misionales empezaron a fundar misiones y pueblos, dando origen a las ciudades que hoy conforman el Estado de California.

Estimado lector, vale la pena asomarse un poco más allá de los centros comerciales y los centros de diversión que hay en California. Hay mucho más que eso, sobre todo en lo que se refiere a la ciencia, y conocerlo resulta altamente motivante, sobre todo para aquellos que amamos la ciencia.