Reseña de The Matter of Everything de Suzie Sheehy: 12 experiencias que cambiaron el mundo | libros de ciencia y naturaleza

En 1895, el físico alemán Wilhelm Röntgen notó que una pantalla recubierta de fósforo emitía luz verde cuando se exponía a un tubo de rayos catódicos. Rápidamente se dio cuenta de que había encontrado un nuevo rayo invisible. Cuando se le preguntó qué pensó cuando vio esta luz verde, respondió: “No pensé en eso. Yo investigue. De hecho, pasó siete semanas investigando, encerrado en su laboratorio y solo salió cuando su esposa, Anna, insistió en que comiera algo. Recompensó su preocupación por su bienestar usando los rayos desconocidos para hacer una imagen de su mano en una placa fotográfica. Esto probó que podían viajar a través de la piel y la carne: el plato reveló sus huesos y su anillo de bodas. Cuando vio la imagen, se horrorizó y dijo: “¡Vi mi muerte!

En su cuaderno, Röntgen utilizó una letra para designar los rayos desconocidos: “rayos x”. Como dice Sheehy, es «probablemente la mejor marca no intencional en la historia de la física». Un año después de su descubrimiento, se estaban utilizando rayos X para encontrar metralla en los cuerpos de los soldados en el campo de batalla.

La cuestión de cómo los tubos de rayos catódicos emiten rayos X condujo al descubrimiento fundamental en 1897 del electrón, la primera partícula subatómica. Los átomos ya no se consideraban la entidad indivisible más pequeña de la naturaleza. De hecho, el próximo siglo revelaría todo un catálogo de partículas, transformando por completo nuestra comprensión de la materia.

La pregunta clave para la física australiana Suzie Sheehy es: “¿Qué es la materia y cómo interactúa para crear todo lo que nos rodea, incluidos nosotros mismos? Ella describe su trabajo, en el que trata de responder a esta pregunta mediante el estudio de los componentes más pequeños de la naturaleza y las fuerzas que los gobiernan, como «una de las aventuras más impresionantes, complejas y creativas que los humanos jamás hayan emprendido».

Su especialidad es la física de aceleradores, un campo que despliega algunas de las mejores máquinas jamás inventadas para manipular la materia a pequeña escala. Un reino esotérico, se podría pensar, que tiene poco que ver con nuestra vida cotidiana. Pero como muestra, la física de partículas ha cambiado radicalmente la forma en que vivimos durante el último siglo. Es casi seguro que su hospital más cercano tenga un acelerador de partículas, su teléfono inteligente se basa en la mecánica cuántica y Tim Berners-Lee inventó la World Wide Web para ayudar a los científicos a compartir la gran cantidad de datos producidos por los experimentos con partículas.

Sheehy no es un teórico, un Einstein moderno que crea hipótesis especulativas sobre la naturaleza de la realidad. Más bien, es una física experimental que diseña equipos que amplían los límites de la tecnología actual y generan nuevos datos y preguntas. Es un trabajo exigente que requiere curiosidad, pasión y tenacidad.

En su libro, que a menudo es complejo pero nunca menos que fascinante, utiliza 12 experimentos para mostrar cómo la física de partículas ha dado forma a nuestra comprensión del mundo en el que vivimos. Comienza con el descubrimiento de Röntgen, antes de pasar a los primeros experimentos que muestran que el átomo estaba compuesto principalmente por espacio vacío, con un núcleo denso rodeado de electrones, y hasta la creación de los primeros aceleradores de partículas en los años 1930.

Atrás quedaron los días de los investigadores solitarios: la física ahora se trataba de máquinas gigantes y costosas.

Después del éxito del Proyecto Manhattan de alto secreto para construir una bomba atómica durante la Segunda Guerra Mundial, los físicos adoptaron un enfoque colaborativo a gran escala. Este fue el comienzo de la Gran Ciencia. Atrás quedaron los días en que los investigadores solitarios, como Röntgen, trabajaban en sus laboratorios: la física ahora se trataba de máquinas gigantescas y costosas, diseñadas por grupos de científicos experimentales, mantenidas por ingenieros especialistas y operadas por personal dedicado. Los resultados fueron interpretados por equipos de investigadores de todo el mundo. Estos métodos produjeron una avalancha de nuevas partículas, desde piones hasta positrones.

La búsqueda culmina, al menos por ahora, con el Gran Colisionador de Hadrones del CERN, un colisionador de protones circular de 27 km, 100 metros bajo tierra cerca de Ginebra. Se necesitaron dos décadas y media para construirlo, supervisado por el físico galés Lyndon Evans, conocido cariñosamente como «Evans the Atom».

Sheehy, que trabajó en el CERN, guía al lector a través de este triunfo de la ingeniería y la cooperación científica, «uno de los mayores experimentos jamás construidos». Descrita como la máquina más grande de la Tierra, es tan sensible que debe corregirse por efectos increíblemente pequeños, como el movimiento de la corteza terrestre debido al sol y la luna, o el paso de trenes de alta velocidad, cualquier cosa que interrumpa el órbita de protones.

Un protón es un millón de millones de veces más pequeño que un grano de arena. El LHC «entrega dos haces de cientos de miles de millones de protones al 99,999999% de la velocidad de la luz, los enfoca a menos del ancho de un cabello y luego los choca». Su tarea era detectar una partícula única y muy esquiva: el bosón de Higgs, predicho en 1964. Este objetivo se logró en 2012, gracias a la colaboración de la mitad de los 13.000 físicos de partículas del mundo, y aprovechando los recursos de 110 países. .

En última instancia, como nos dice Sheehy, la física no se trata solo de investigar cómo funciona el Universo: «La física se trata de personas». Su viaje a través de la historia de la física de partículas revela el extraordinario ingenio de los científicos experimentales y su dedicación desinteresada para responder a las grandes preguntas sobre la materia y el universo. Es un campo que ha traído enormes beneficios a la humanidad, desde nuevas tecnologías de imágenes médicas hasta tratamientos contra el cáncer. Pero, en última instancia, podría ser un ejemplo de físicos que trabajan juntos para resolver problemas que resultarán más valiosos para todos nosotros, en un momento en que el mundo enfrenta desafíos sin precedentes. Como dice Sheehy, «No hay nada más poderoso que los humanos unidos en un esfuerzo de colaboración».

La materia de todo: Doce experimentos que cambiaron nuestro mundo es una publicación de Bloomsbury (£20). Para apoyar a Guardian y Observer, solicite su copia en guardianbookshop.com. Se pueden aplicar cargos de envío.

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