Canfranc: di amigo y entra

Estación de Canfranc.
Estación de Canfranc. Foto: Antonio Soler.

Valencia, mayo de 1980.Una librería universitaria, cerca de la antigua Facultad de Ciencias. Busco un libro del gran físico Lev Landau, publicado por la editorial MIR, la única al alcance de mis magros bolsillos. Pero antes de dar con él, un título en el escaparate me llama la atención. El Señor de los Anillos. Pregunto intrigado, me alargan el volumen, abro por la primera hoja. Leo el poema inicial.

Y supe que las pesetas que llevaba en la cartera no irían a parar ese día a la colección rusa. 

Engancharme a la novela, sin embargo, me costó un poco. Hizo falta que la Compañía del Anillo se metiera realmente en problemas para que la historia empezara a absorberme.

Hizo falta, ni más ni menos, que la malvada montaña, Caradhras, les derrotara, echándoles encima toda su furia tormentosa y obligándoles a tomar el atajo de las minas de Moria.

Canfranc, mayo, 2013. Estoy frente a la puerta de otra mina, otra ciudad subterránea bajo la montaña. Toda cueva así —lo sabemos de Las mil y una noches— esconde un tesoro. También una amenaza. Y hay siempre una palabra mágica que nos da acceso a ella, at our own risks and perils.

Una vez dentro, recorremos un pasillo iluminado por neones que desemboca en una gran sala, por cuyo techo abovedado corre una grúa, capaz de mover bártulos de considerable peso de un lado a otro del recinto. Una especie de piscina olímpica —sin agua— ocupa la mayor parte de esta sala. En su interior se sitúan dos plataformas de trabajo, levantadas sobre un armazón de acero y asentadas en mesas sísmicas, capaces de bailar, sin romperse, al son que les toque un posible terremoto. En una de esas plataformas, se sitúa el experimento ArDM, que busca señales de la materia oscura, tan abundante como tenue, que llena el universo. En la otra, va creciendo el experimento NEXT, que pretende demostrar que el neutrino es su propia antipartícula, detectando una rarísima reacción nuclear llamada «desintegración doble beta sin neutrinos». 

La sala y los experimentos que esta alberga pertenecen al Laboratorio Subterráneo de Canfranc, el LSC, uno de las cuatro instalaciones europeas —junto con Gran Sasso en Italia, Modane en Francia y Boulby en el Reino Unido— en las que se pueden realizar experimentos de este tipo. Hace falta instalarse bajo la montaña para protegernos del insufrible bombardeo de los rayos cósmicos que continuamente llueven sobre nosotros y cuyo constante repiqueteo en nuestros aparatos anegaría cualquier posibilidad de detectar las débiles señales que buscamos.

El LSC está excavado bajo el monte Tobazo, que nos protege con más de mil metros de roca. No es el laboratorio más profundo ni el más grande de Europa (en ambas cuentas nos gana el laboratorio del Gran Sasso, situado cerca de la tristemente famosa ciudad de L’Aquila, en Italia) pero tiene la gran ventaja de ser nuevo. En estas minas de Moria, los físicos, avariciosos y algo chiflados como los enanos de la Tierra Media, vamos acumulando nuestros tesoros y cacharros, llenando pronto todo el espacio disponible y solo cuando se abre un nuevo agujero, es posible planear y construir nuevos experimentos como NEXT.

A diferencia de los enanos de Tolkien, sin embargo, los físicos no pasamos todo nuestro tiempo bajo la montaña. Si el LSC puede equipararse a Moria, Canfranc y sus alrededores no tienen nada que envidiarle a La Comarca. Estamos en el Pirineo, a dos pasos de las pistas de Candanchú. Excelente sitio para esquiar en invierno, magnífico lugar de veraneo, con toda la oferta de un turismo rural poco explotado, una cocina apetitosa y un remanso de paz y nostalgia durante casi todo el año. En mayo, el cielo duele de tan azul y las noches de tan estrelladas. Hay poca gente y es posible recorrer el tramo del camino de Santiago que pasa por aquí sin cruzarse un alma. 

Una y otra vez, los pasos del visitante le llevarán frente a la estación internacional de ferrocaril de Canfranc. Solo por darse el lujo de admirar esta imponente mole arquitectónica, cuya fachada acristalada habla todavía a gritos del fracasado sueño de modernidad y progreso que la inspiró, valdría la pena viajar hasta aquí. Este grandioso edificio novecentista, fue planeado como una puerta grande para acceder a Europa y acabó corriendo el destino de tantos solares de la España del after-boom. La línea férrea que une España y Francia por Somport nunca dio mucho de sí. Alfonso XIII inauguró el edificio en 1928 y solo tres años más tarde un incendio lo dejó severamente mutilado. Más tarde, durante la guerra civil, el ejército franquista tapiará el túnel del ferrocarril, para evitar toda penetración de maquis desde Francia. En 1940 los trenes vuelven a circular, aunque no transportan viajeros —todo aquel que pudo o tuvo que marcharse del país lo había hecho ya y a toda prisa— sino wolframio para construir los tanques de la Wehrmacht o el oro, proveniente de Suiza, con el que se pagaba el precioso mineral. En 1970, un descarrilamiento sirve como excusa para acabar con el tráfico internacional.

Sigue casi medio siglo de desidia, hasta que llegan los tiempos del pelotazo. En el año 2007 hay dinero en España para todo, incluso para destinar cerca de dos millones de euros a la rehabilitación de este pecio histórico. La idea es restaurar la antigua estación para convertirla en un hotel de lujo. De paso se sueña con urbanizar, ampliar las instalaciones ferroviarias, construir un museo… Todo era posible en los años del crédito fácil. Arrancan las obras con brío, se quitan escombros, se refuerza la estructura de hormigón, se restaura la fachada, las molduras decorativas y el vestíbulo de la estación. Y ahí se queda la cosa. De repente llega la crisis, se cierra el grifo, no hay dinero para completar la rehabilitación, se abandona el proyecto del hotel y cómo no, también el del museo. 

Y todo se queda en un podría. No eran pocas las tardes, cuando venía a Canfranc, en las que me sentaba frente a la fachada de la estación, dándole vueltas a esa palabra. Podría. Podría haber sido una puerta a Europa, un hotel de lujo, un centro cívico de renombre internacional, un museo, una escuela. Oficialmente, en el indefinido futuro postcrisis, esa entelequia llamada emprendedor privado —del emprendedor privado español, como del intelectual, cabe decir que ni está ni se le espera— retomará el proyecto. Por ahora, podría

A veces, intento convencerme a mí mismo de que el LSC y NEXT simbolizan la continuidad del sueño de modernidad y progreso que inspiró la estación de Canfranc. ¿Por qué no? NEXT podría descubrir, o participar en el descubrimiento de una de las preguntas más importantes de la física moderna, la de si el neutrino es su propia antipartícula, esto es, una especie de agente doble, que, como aquellos espías que imagino pululando por Canfranc en la época de los trenes nazis, gestiona el tráfico de oro suizo a cambio de wolframio para los alemanes. 

Un agente doble, este neutrino primigenio, capaz de desintegrarse por igual a materia y a antimateria, un traficante que comercia en electrones y positrones, quedándose en cada transacción con una minúscula mordida. Como todo espía, el neutrino tiene su propia agenda y favorece, casi imperceptiblemente, a la materia sobre la antimateria. En la gran batalla que se libró en el primer pico segundo del universo, materia y antimateria contaban casi exactamente con las mismas fuerzas. ¿Qué ocurre cuando se enfrentan idénticos ejércitos de ángeles y demonios? Está escrito en todas las mitologías. Ragnarok, la caída de los dioses, el fin del cosmos recién inaugurado. Cada partícula de materia encuentra a su némesis y ambas se aniquilan, sin dejar otra huella de su paso por el mundo que un chispazo de luz. 

Todas, excepto el pequeño exceso, el batallón de quintacolumnistas emboscado tras las tapias que bloquean el túnel cegado. Si el neutrino es su propia antipartícula y además favorece un poco en sus desintegraciones a la materia, tenemos una forma de explicarnos por qué estamos aquí. 

Si el neutrino es su propia antipartícula, entonces, el xenón, un gas noble, puede experimentar una rarísima desintegración. Tan rara que, cada año, solo un átomo de cada billón de billones de átomos de xenón correría esa suerte. Un billón de billones es un número muy grande, pero cabe de sobras en 100 kilos de gas. El experimento NEXT comprime esos 100 kilos de xenón (una variante especial del elemento, de hecho, constituida en el 90% del isótopo xenón-136, preparada para nosotros por centrifugadoras rusas que una vez enriquecieron uranio para fabricar bombas atómicas) en una cámara de acero diseñada para resistir 15 atmósferas de presión. La cámara se introduce en un sarcófago de cobre y plomo, dos elementos pesados, que contienen muy pocas trazas de uranio y torio, y el sarcófago se instala en el LSC, bajo la montaña, a cubierto de los rayos cósmicos. Todo ese blindaje es necesario para proteger el aparato del bombardeo de la radioactividad natural, las desintegraciones del torio, el uranio y progenie, muy abundantes en nuestro radioactivo planeta. La desintegración doble beta sin neutrinos ocurre 15 órdenes de magnitud menos a menudo que las desintegraciones naturales de estos elementos. Observar la señal que buscamos es harto más difícil que encontrar una aguja en un pajar. En términos numéricos se parece más a encontrar un grano de arena concreto en mitad del desierto. 

La empresa, desde el punto de vista científico es un enorme desafío que nos tuvo ocupados y felices durante años. Desarrollamos la tecnología, construimos los prototipos, inventamos técnicas de detección que no existían y formamos un equipo de jóvenes científicos e ingenieros que son el orgullo del que suscribe. Podría.

Cerca de la estación de Canfranc, bajo la montaña mágica, el viajero puede descubrir las minas de Moria donde buscamos entender un poco mejor el universo. La palabra mágica que abre nuestras puertas es la misma que franqueó el paso a la Comunidad del Anillo. Di amigo, y entra. 


Antineutrinos, antivacunas y AstraZeneca

Vacuna AstraZeneca
Vacuna AstraZeneca. Foto: Cordon Press.

La parte del universo que entendemos es un inmenso océano de luz, generada en la aniquilación entre materia y antimateria que ocurrió casi inmediatamente después del Big Bang. Los átomos que forman las galaxias y nuestros cuerpos son los pocos náufragos de materia que sobrevivieron a aquel cataclismo, que lleva aparejado un gran misterio: el Big Bang produjo materia y antimateria en cantidades casi idénticas, pero mantuvo una sutil desproporción de una parte en diez mil millones.

Si el neutrino fuera su propia antipartícula, podría desintegrarse tanto en materia como antimateria; y, si hubiera tenido a bien favorecer ligerísimamente a la primera en ese universo primigenio, esto sería suficiente para inyectar la pequeña asimetría que rompió el perfecto equilibrio original. Sin ese agente doble, el océano de luz no contendría ningún náufrago: le debemos nuestra existencia.

Cierto es que la deuda con el neutrino no le quitará el sueño a la mayoría de los habitantes del planeta, ocupados, como estamos, en sobrevivir a la pandemia. Tras un año de sufrimiento, deberíamos estar viendo luz al final del túnel. Hay en el mundo ya numerosas vacunas que han pasado con éxito las fases de pruebas y podrían aplicarse a destajo, como de hecho se ha hecho en algunos países, incluyendo Reino Unido, Estados Unidos e Israel.

Como todos sabemos, en la Unión Europea vamos lentos. Y la reciente decisión de suspender la administración de la vacuna de AstraZeneca tras la observación de algunos casos de trombosis venosa no hace sino ralentizar más las cosas. ¿Está justificado?

Para demostrar si el neutrino es su propia antipartícula, uno de los autores de este artículo dirige un experimento, llamado NEXT en el Laboratorio Subterráneo de Canfranc. En ese experimento buscamos una rara desintegración del xenón, llamada desintegración doble beta sin neutrinos. El xenón es un gas noble, perfectamente estable, pero uno de sus isótopos (es decir,  uno de las variantes del xenón, químicamente idénticas pero con diferente número de neutrones en su núcleo atómico), el llamado Xe-136, puede sufrir una desintegración rara, llamada desintegración doble beta (bb), en la que el xenón se transmuta en bario y emite dos electrones y dos neutrinos. Pero además, si el neutrino es su propia antipartícula, los neutrinos que se emitirían normalmente en bb se aniquilan (lo hacen, de hecho, antes de formarse, echando mano de un truco cuántico) y tenemos la desintegración doble beta sin neutrinos (bb0n).

Las dos reacciones son muy parecidas. En ambas, el experimento NEXT detecta dos electrones, que aparecen en el aparato como una especie de gusano de cabeza doble (ver figura 1.a) y se diferencia bien del «ruido de fondo» que introduce la radioactividad ambiental y que resulta en un solo electrón, el cual se observa como «un gusano de una cabeza» (figura 1.b).

Figura 1a.

Figura 1b.

Pero entonces, ¿cómo separamos bb de bb0n?  Lo hacemos sumando la energía de los dos electrones. En el primer caso, esa energía es un continuo (hay sucesos donde los dos electrones tiene muy poca energía y otros donde tienen bastante y unos pocos donde tienen mucha). En el segundo caso, los electrones siempre tienen la misma energía, que además es más alta que la de los electrones de bb (Figura 2).

Figura 2.

La receta, entonces, es simple. Buscamos sucesos con dos electrones (figura 1.a) y pedimos que su energía sea alta, correspondiente al pico de la figura 2. Si encontramos ese tipo de sucesos podemos demostrar que el neutrino es su propia antipartícula.

Y en principio no parece tan difícil, porque la energía de los sucesos ββ es en promedio mucho menor que la de los ββ0ν, que además medimos con muy buena precisión. Entonces, ¿por qué llevamos diez años de I+D+i y tenemos por delante otros diez, si hay suerte, para hacer un descubrimiento?

Por una razón muy sencilla. Por cada suceso de ββ0ν esperamos entre 10 y 100 millones de sucesos ββ.

El problema de todo experimento que tiene que tratar con cantidades ingentes de ruido de fondo es que, si el ruido supera a la señal por muchos órdenes de magnitud, siempre hay algún evento raro que se las compone para posar como señal. Así, si examinamos sucesos ββ al azar, la mayoría de ellos tienen una energía modesta o baja. Pero, si por otra parte, diseñamos un experimento para encontrar ββ0ν, entonces nuestro análisis ignora los sucesos normales y busca solo electrones de muy alta energía. Dado que hay 100 millones más de sucesos ββ que de sucesos ββ0ν, es muy probable que uno de los primeros se cuele en la ventana donde buscamos los segundos. Es decir, en nuestro estudio aparecen sucesos ββ que parecen ββ0ν y que son rarísimos (uno en 10 o 100 millones) porque estamos sesgando el estudio para que aparezcan. Por otra parte, los que trabajamos en esto ya sabemos lo que esperarnos, así que sustraemos ese ruido de fondo, que sabemos calcular, para ver si, después de quitarlo, aún hay alguna señal. Por ahora, en NEXT, no hemos encontrado ninguna, pero somos pacientes y no desesperamos.

La Agencia Europea de Medicamentos anunció el 11 de marzo que EudraVigilance, el sistema europeo de monitorización de reacciones adversas a medicinas autorizadas o sujetas a estudio clínico en el Espacio Económico Europeo, había recibido 30 notificaciones de problemas relacionados con trombos, incluidos eventos tromboembólicos, entre los 5 millones de personas que habían recibido la vacuna de la COVID-19 de AstraZeneca. Cuatro días más tarde, el Instituto Paul-Ehrlich (IPE) de Alemania (la institución pública encargada de supervisar vacunas y biomedicinas en ese país) refirió 7 casos de trombosis de los senos venosos cerebrales, asociados además a una disminución del nivel de plaquetas en sangre, sobre 1.6 millones de personas vacunadas. En este último informe se advierte del conocimiento de nuevos casos respecto a la evaluación del 11 de marzo, que da lugar a lo que se describe como «una acumulación notable» (eine auffällige Häufung).

El tipo de trombosis del que habla el IPE, cuya tasa de mortalidad es de alrededor del 9 %, es poco frecuente: se estima que normalmente aparecen, en promedio, unos 3-4 casos por millón de adultos al año. Suele afectar más a mujeres, especialmente entre los 20 y los 30 años de edad, y hay indicios de que esto podría estar relacionado con raros efectos adversos de anticonceptivos. Por lo tanto, la «acumulación notable» de la que habla el IPE se refiere a que el número de casos que, normalmente, se esperaría en todo un año ha ocurrido en pocos meses, y de manera correlacionada con la administración de la vacuna.

Veamos la analogía con el experimento NEXT. En condiciones normales, la frecuencia de estas trombosis es de 4 por millón y año. Este sería el ruido de fondo. La «señal» se corresponde a 6 casos por millón (con alta estadística) en los datos de EudraVigilance y a menos de 5 por millón en el caso de IPE. Ocurre, eso sí, que estos casos se acumulan en unos pocos meses y no a lo largo de un año, pero por otra parte, no hay que olvidar que estamos sesgando la muestra, ya que estos sistemas están buscando «sucesos que parecen señal», esto es posibles casos de patologías asociadas a la vacuna. Así que es bien posible que la acumulación aparente de casos ocurra debido a este sesgo.

Los datos de EudraVigilance y de IPE se corresponden a un periodo de, aproximadamente, dos meses. Por tanto, en un año podríamos tener 6 veces más, o unos 30 casos por millón y año, de los cuales hay que sustraer el ruido de fondo (4 por millón y año). Nos quedan pues 26 casos. De esos, el 9 % puede ser fatal, lo que nos lleva a menos de 3 muertes asociadas a la vacuna por millón de personas que la reciben y año.

Las estimaciones más recientes de la tasa de mortalidad real por COVID-19 hablan de que la misma depende de la edad de los infectados de manera exponencial: para una persona de 40 años la probabilidad de morir al contraer la enfermedad es menor del uno por mil, pero ya es de casi el dos por mil para las de 50, el 8 por mil para las de 60, casi el 2 % para los de 70, y un aterrador 10 % a los 80 años. En España, el exceso de mortalidad durante el año de pandemia ha sido de entre 1800 y 2000 personas por millón de habitantes, y la cifra oficial de muertes por la enfermedad (la diferencia es probablemente debida, sobre todo, a la masacre indocumentada en las residencias de ancianos durante la primera ola) es algo inferior a 1600 por millón. Si nos restringimos a la población menor de 55 años —la que ha estado recibiendo hasta ahora la vacuna de AstraZeneca— la mortalidad ha estado alrededor de 30 por millón.

Ahora bien, 30 por millón supera por un factor 10 los 3 por millón que arroja nuestro simple cálculo anterior. El coste en vidas de no poner la vacuna de AstraZeneca, incluso si se demostrara ese efecto secundario adverso al nivel que hemos calculado, es muy superior al de seguir poniéndola. Literalmente, nos estamos cortando la cabeza para curarnos la jaqueca.

Pero además, el análisis que hemos hecho podría ser muy pesimista. Recordemos de nuevo los electrones de ββ que aparecen como candidatos a ββ0ν. La razón de ello es que nuestro análisis busca exactamente sucesos ββ0ν, sesgando toda la muestra en la dirección de esa búsqueda.

Imagine ahora el lector que la vacuna de AstraZeneca tiene la capacidad de precipitar la trombosis en personas con propensión a ella, que habrían podido sufrir la enfermedad a lo largo del año, mientras que tiene un efecto despreciable en personas que no tienen esa predisposición. En ese caso, el sesgo haría que estuviéramos observando 4 o 5 casos en dos meses, que, de no haber terciado la vacuna, se habrían repartido a lo largo del año, pero se habrían acabado por producir en todo caso. La sustracción del ruido de fondo daría en ese escenario una señal que se aproxima a 0.

No estamos abogando aquí en contra de monitorizar los posibles efectos negativos de la vacuna, ni poniendo en tela de juicio el excelente trabajo de los profesionales que se dedican a ello. Estamos argumentando que la señal es muy débil, las correlaciones poco conocidas y el ruido de fondo nada despreciable. En esas condiciones es muy difícil establecer de manera fiable el efecto. Pero esa incertidumbre no puede ser el detonante para detener un programa de vacunación, desde luego no, si el argumento es salvar vidas. Como hemos mostrado más arriba, se pierden muchas más por detener la vacunación.

Aún peor. Como ya hemos repetido muchas veces, cuando se sesga para encontrar señal, el ruido de fondo inventa impostores. En el orden de unos pocos casos por millón, pueden aparecer complicaciones imprevistas en otras vacunas, quizás en todas las vacunas. Y esto nos lleva al doble rasero que en Europa impone la presión de los grupos antivacunas. Podemos tolerar del orden de 1600 muertes por millón de personas debidas a la COVID-19 (una tragedia descomunal, que está acabando con las vidas de nuestros mayores y a la que nos hemos insensibilizado totalmente); ¿pero no del orden de 3 muertes por millón (aquí los datos son mucho más confusos y especulativos, la cifra podría ser algo mayor, pero también mucho menor) debidas a la vacuna?

A diferencia de nuestro universo, en la que la batalla cósmica fue ganada de forma pírrica pero decisiva por la materia, nuestra sociedad está dividida entre los que están a favor de las vacunas y los que están en contra. La nuestra es una sociedad de vacunas y antivacunas. Recordemos que los antivacunas ya se oponían a la que acabó con la viruela (salvando cientos de millones de vidas) y a muchas otras. Recordemos que las vacunas han salvado miles de millones de vidas desde el descubrimiento del doctor Jenner. Oponerse a ellas recuerda a lo que la antimateria gusta de hacer con la materia. Aniquilarla.


Fernando Cossío: «La situación es desesperada, pero no grave; este lema representa el optimismo intrínseco de la actividad científica»

Fernando Cossío Mora (San Martín de Villafufre, Cantabria, 1960) es uno de esos tipos que lleva escrito su oficio en el rostro. Pelo liso, abundante, peinado hacia un lado, gafas cuadradas que amplifican unos ojos miopes y curiosos, la sonrisa fácil y confiada del chico que se sabe la lección. No cabe duda. Tenemos delante a un Catedrático con mayúscula capital, y de Químicas, para más señas. Los entrevistadores están seguros de que, cuando abra la boca, va a salir de ella una clase completa, o un artículo científico, deletreado hasta la última coma. Pero no. Cossío arranca la conversación con una greguería. Dejará caer muchas, con expresión de niño travieso que tiene algo de terrorista intelectual, a lo largo de la velada.

Cossío es todo lo que sus rasgos de empollón anuncian. Su currículum es kilométrico. Además de ser un científico de primera línea, especialista en química bioorgánica y modelización molecular, ha sido vicedecano, decano y vicerrector de Investigación y Relaciones Internacionales en la Universidad del País Vasco y desde 2009, y es el director de Ikerbasque, la fundación vasca para el avance de la ciencia. Pero los entrevistadores, acostumbrados a agentes dobles y partículas evasivas, cuentan con secretos informes que delatan algunos de sus inconfesables secretos, entre los que se cuenta una pasión incombustible y voraz por la literatura, el arte, el cómic y las lenguas, empezando por un euskera que habla con fluidez, aprendido a base de codos y —todo hay que decirlo— por amor.

¿Qué es exactamente Ikerbasque?

Ikerbasque es la fundación vasca para el avance de la ciencia. Tiene la misión de atraer y retener investigadores de nivel, cuyos proyectos científicos estén alineados con las prioridades de Euskadi en materia de I+D. Para Ikerbasque es importante equilibrar la atracción, el retorno y la retención de investigadores que, además de tener un nivel excelente, desarrollen investigaciones en áreas en las que nuestra comunidad esté interesada. Fomentar la endogamia es malo, pero expulsar sistemáticamente a personas brillantes que tanto ha costado formar también es malo. Así que buscamos un buen equilibrio entre las tres erres (en inglés): to recruit, to retain, to repatriate. La UE nos ayuda en ello, excepto en la retención de talento investigador, que es asumida íntegramente por las instituciones vascas.

¿Cómo llegaste a ser director del programa Ikerbasque?

Isabel Celaá, la entonces consejera de Educación, Universidades e Investigación y, en las dos siguientes legislaturas, la consejera Cristina Uriarte, me lo propusieron y yo acepté encantado. Les agradezco mucho su confianza. En plena crisis del 2008, el programa de jóvenes investigadores se puso en marcha con ampliaciones, programas nuevos… y con la que está cayendo, el lehandakari Urkullu ya ha anunciado un aumento en el presupuesto. Eso, en estos tiempos, tiene un mérito enorme. No bastan las buenas palabras: hay que actuar. Y el gobierno vasco actúa de forma contundente y coherente en este campo. Aquí el papel de los equipos de gobierno es fundamental.

Siempre se ha criticado la endogamia en la universidad y la investigación españolas, pero, este programa, claramente, busca una excelencia opuesta al localismo.

Por supuesto. El objetivo del programa es hacer avanzar la ciencia en el territorio de Euskadi y el avance de la ciencia, por definición requiere ideas, proyectos, ambición, capacidades… y eso es lo que buscamos en nuestros investigadores, buscando el equilibrio entre «las tres erres».

Otros agentes interesantes son los workshops ikerbasque o «ejercicios espirituales» que incitan la multidisciplinariedad, la colaboración entre investigadores… ¿Cómo se enfoca esto, desde la fundación?

Desde el principio del proyecto entendimos que era necesario crear un ambiente agradable y distendido para que la gente se conozca y hable, poniéndoles en consonancia dentro de un mismo sistema para que sepan dónde buscar ayuda. Hay mucho know how acumulado por parte de los investigadores y muy buena disponibilidad. Nuestra misión es ayudar a que todo eso cuaje en creación de conocimiento científico. Es cierto que, en Euskadi, esa misión se facilita por la naturaleza de la sociedad vasca, donde se entiende bien la necesidad de colaboración y el valor del esfuerzo colectivo, quizás porque ambas nociones van unidas a la cultura industrial.

¿Podrías resumir las características comunes de esos centros y cómo conectan con la misión de Ikerbasque?

Yo diría que se caracterizan por la flexibilidad, y la capacidad de adaptación. En esa línea, el gobierno vasco ha puesto en marcha un programa, llamado IKUR (la palabra ikur en euskera, vendría a ser símbolo, señal, en castellano) que se ha puesto en marcha para anticiparse a las trayectorias que pensamos que tomará la ciencia en los próximos años, relacionadas con temas en ya identificados por el plan de ciencia y tecnología del País Vasco. Si queremos seguir explorando los límites del conocimiento, hay que hacer inversiones adicionales y anticiparnos a lo que va a suceder.

¿Ikerbasque financia ciencia aplicada?

El plato fuerte de Ikerbasque es la investigación básica, pero la división entre ambos campos, en muchos casos, es completamente artificial. La ciencia básica hace avanzar el conocimiento, aunque no haya aplicaciones prácticas en un horizonte cercano o esas aplicaciones no sean obvias a simple vista. Pero mucho cuidado. La electricidad, que mueve el mundo moderno, era ciencia básica en tiempos de Faraday. La naturaleza del átomo, la misteriosa mecánica ondulatoria eran ciencia básica en la época de Bohr, pero hoy ya estamos construyendo ordenadores cuánticos. La física de partículas nos ha regalado los escáneres de rayos X y los escáneres PET. La física nuclear encuentra aplicaciones en la producción de energía y en la terapia contra el cáncer… En el año 1955, la estructura del ADN era pura teoría y vivimos en plena revolución de la ingeniería genética. Todas estas tecnologías, basadas en una ciencia básica que anteayer parecía completamente inútil generan una actividad económica brutal hoy en día.

A mí me gusta imaginarme la ciencia como una carta náutica, con sus cuadrantes: en el cuadrante Bohr, está la ciencia muy básica. En el cuadrante Edison, la muy aplicada. En el cuadrante Pasteur, las ciencias que combinan ya desde el origen los aspectos básicos y aplicados. Pero los científicos se pasean entre esos cuadrantes como Pedro por su casa (lo que me recuerda que Pedro Echenique, presidente del DIPC, habla a menudo de la sublime utilidad de la ciencia inútil). En Ikerbasque casi todos nuestros investigadores están en los cuadrantes Pasteur o Bohr. También tenemos algunos en el Edison y además no son pocos los científicos básicos que de vez en cuando realizan incursiones al cuadrante aplicado, a menudo con mucho éxito.

En Ikerbasque valoramos mucho también la transferencia social, además de la industrial, porque la divulgación exige un esfuerzo permanente y una información constante a la sociedad sobre qué estamos haciendo y por qué. Queremos que la sociedad lo acepte para que la gente entienda que la respuesta a la pregunta «¿por qué no se gastan el dinero en pensiones en lugar de en ciencia?» es que, para que haya pensiones en el futuro, necesitamos que haya ciencia en el presente.

En el Instituto de Fondo de la Universidad de Estrasburgo tienen medio edificio para la investigación base y el otro medio destinado a empresas y startups. ¿Crees que es posible la creación de un entorno similar en el País Vasco?

Sin duda, y de hecho ya estamos en ello. En Euskadi se están creando viveros de empresas tecnológicas en el mismo ecosistema que los centros de excelencia. Frecuentemente, esta colaboración se articular en torno a los Centros de Investigación Cooperativa (CIC), o «GUNE» (gune significa «centro», «lugar donde se hace algo» en Euskera). Por ejemplo: nanoGUNE es donde se investiga la nanociencia. En Euskadi los GUNE, bioGUNE, biomaGUNE,  energiGUNE… se emplazan dentro de una gran entidad, llamada BRTA (Basque Research and Technology Alliance), que incorpora también a los centros tecnológicos y es el punto más próximo a las empresas. Estos centros CIC tienen una serie de indicadores relacionados con el mundo industrial, lo cual supone un incentivo de colaboración para ambos.

¿Piensas que en País Vasco se va a poder crear un centro de referencia al nivel CNIO, nivel Harvard o nivel Princeton?

Creo que no estamos lejos. Contamos con los Centros de Investigación Vascos de Excelencia (BERC), entre los cuales hay varios centros reconocidos con la acreditación de excelencia Severo Ochoa o María de Maeztu y, ciertamente, centros como el Donostia International Physics Center (DIPC), o el Centro de Física de Materiales (CFM) son absolutamente homologable a cualquier institución internacional. También, dentro de este entorno científico homologable, los hay con características peculiares, por ejemplo, BCBL (Basque Center on Cognition, Brain and Language) de neuropsicolingüística con componentes en el multilingüismo, teniendo en cuenta que Euskadi es un laboratorio natural de tres lenguas, dos de ellas romances y una totalmente diferente, además del inglés que nos impregna como sociedad industrialmente avanzada. Además tenemos BCAM, un centro puntero en matemática aplicada; POLYMAT y BCMAT, centros de excelencia en investigación en polímeros y materiales avanzados; BC3, centro de excelencia sobre las consecuencias físicas y socioeconómicas el cambio climático; Biofisika y Achucarro, centros dedicados a la investigación bio y neurociencias… Son todos campos en los que Euskadi cuenta con un buen desarrollo científico y cuyas posibilidades de transferencia y diagnóstico (policy making) al tejido industrial son claras.

¿Te deja respirar Ikerbasque?

Involucrarse en la gestión de la ciencia es una inversión de tiempo y esfuerzo, pero también es una gran satisfacción. Afortunadamente, el personal de plantilla de Ikerbasque es extremadamente competente, con lo cual el trabajo que me corresponde es estratégico, institucional y representativo.

Hablando de tu faceta de investigador, ¿cuál fue la semilla del artículo de Nature?

Todo empezó en uno de esos ejercicios espirituales, vamos, en un workhop de Ikerbasque. Juanjo Gómez-Cadenas, que por la época acababa de incorporarse como profesor Ikerbasque al DIPC y con quien ya había hecho muy buenas migas en una excursión que organizó Pedro Miguel Echenique unos meses antes, me engatusó con una cuestión fundamental. Dime qué científico no se picaría si le plantean la pregunta: ¿es el neutrino su propia antipartícula?

Juanjo dirige el experimento NEXT que lleva diez años buscando la desintegración doble beta sin neutrinos del xenón-136. En esa desintegración, el átomo de xenón emite dos electrones y se transforma en un catión de bario con dos cargas positivas. NEXT es capaz de registrar los dos electrones emitidos si se da la desintegración. Por explicarlo en términos sencillos, puede hacer una película en la que ves cómo los dos electrones aparecen como de la nada en el gas y además mide con precisión la energía de estos.

De hecho, NEXT ya ha demostrado que su técnica es muy buena detectando una reacción casi igual de rara en la que también se emiten dos electrones, llamada doble beta con neutrinos o doble beta convencional. Ambas reacciones se diferencian en el balance de energía, pero también en la probabilidad de desintegración. La que NEXT ha observado (desintegración doble beta convencional) es ya rarísima, la vida media de un átomo de xenón antes de desintegrarse por esa vía es diez órdenes de magnitud la edad del universo. Pero aun así, como la materia tiene muchos átomos, en 100 kilos de xenón hay átomos de sobra para observar miles de estas desintegraciones y es algo que NEXT ya ha conseguido.

¡Pero la reacción que demostraría que el neutrino es su propia antipartícula (doble beta sin neutrinos) tiene una vida media que quizás sea otros ocho órdenes de magnitud más lenta que la reacción convencional! Para observar un solo suceso tienes que llenar un tanque con varias toneladas de xenón y esperar un año como mínimo… El problema es que, durante ese año, el tanque registra decenas de millones de reacciones debidas a la radioactividad natural, así que, literalmente, estás intentando detectar una gota de agua en un chaparrón.

El caso es que para reducir el chaparrón nos vendría muy bien tener otro agarradero, además de la detección de los dos electrones. Y ahí viene el momento eureka. Si eres capaz de detectar también el átomo de bario que se emite en la desintegración, puedes eliminar completamente el ruido de fondo ya que la radioactividad natural no produce bario.

¡Pero cazar un solo átomo de bario en un tanque de xenón que tiene cinco o seis órdenes de magnitud más átomos que estrellas hay en el universo no es tan fácil! Así que, en la workshop, Juanjo me vino con la propuesta facilita de que nos pensáramos cómo hacerlo. Ese es el tipo de cosas que se nos ocurren en nuestros ejercicios espirituales.

O sea, te propuso observar la famosa aguja en el pajar.

¡Uy, lo de la aguja en el pajar es facilísimo en comparación! La observación que NEXT ha hecho de la desintegración convencional ya es mucho más difícil que la aguja en el pajar. Pero la desintegración prohibida es 18 órdenes de magnitud más lenta que la radioactividad natural. El problema es más análogo a observar un solo grano de arena, digamos de color rojo, en toda la playa de la Concha. Para lo cual es necesario detectar un átomo de bario (imagínatelo como una estrella) entre tantas estrellas como cinco universos juntos. Así que, cuando Juanjo me planteó el problema y lo entendí bien le contesté: vale, vamos a por ello. Y Juanjo insistió: ¿pero te parece factible? Y le contesté: hombre, la situación es desesperada, pero no grave [risas]. La verdad es que hemos convertido la frase en nuestro lema, creo que representa el optimismo intrínseco de la actividad científica y la esperanza de encontrar soluciones, aunque sean parciales, a los problemas formidables que la naturaleza nos plantea.

¿En qué condiciones podríais conseguir observar el grano de arena en la playa?

Es una historia muy interesante. Hay todo un campo de la química, que llamamos química supramolecular, que se centra precisamente en este problema. Un objeto supramolecular está constituido por un huésped, que puede ser una molécula orgánica, un visitante, que puede ser otra molécula, pero también un átomo ionizado y un mecanismo para detectar cuándo el huésped y el visitante se acoplan. La química supramolecular se ha desarrollado en disoluciones, esto es, el huésped y el visitante se encuentran en un medio líquido. La razón es que las aplicaciones más importantes hasta el momento han sido bioquímicas y biológicas. Por ejemplo, en neurociencia, se utiliza un tipo de molécula llamada Fluo-3 (o Fluo-4) para atrapar iones de calcio, que están asociados a la química neuronal. De hecho, los científicos Jean-Marie Lehn, Donald J. Cram y Charles J. Pedersen ganaron el premio Nobel en 1987 por sus experimentos en química supramolecular en disoluciones.

En 1917, Dave Nygren, mentor de Juanjo y codirector de NEXT, se dio cuenta de que el bario y el calcio están en la misma columna de la tabla periódica y propuso un experimento para detectar bario con un sensor conocido de iones de calcio. La colaboración NEXT publicó un Physical Review Letters con ese resultado, que sugería que era posible atrapar el átomo de bario producido en la desintegración doble beta sin neutrinos.

El problema era que la prueba de concepto se hizo en disolución acuosa, usando la técnica estándar a la que acabo de referirme. Pero NEXT es un experimento basado en gas ultrapuro, ultraseco y a alta presión. ¡Ni hablar de disoluciones! Así que la técnica de Nygren, tal cual, no valía. Y para colmo, hacía falta una molécula capaz de dar una respuesta mucho más intensa y característica que el Fluo-3, para evitar ruidos de fondo. Así que todavía estábamos en una situación desesperada.

El caso es que pusimos manos a la obra. Usé química computacional para demostrar que una familia de moléculas que conocíamos bien podía funcionar perfectamente en fase gaseosa a alta presión y a partir de ahí diseñamos la molécula FBI, que son las siglas en inglés de «molécula fluorescente bicolor», pero también da la casualidad de que son las iniciales de Fernando, Borja e Iván, el equipo que la diseñó. Borja es mi estudiante de doctorado e Iván es investigador postdoctoral y uno de los motores del proyecto. El interés de FBI es, en primer lugar, que tiene una gran afinidad por el bario, tanto en disolución como en medio seco. Por otra parte, su respuesta es espectacular. Si la excitas con láser y no ha atrapado bario, brilla en verde. Pero si ha capturado un átomo de bario, brilla en azul. Así que ahora ver el grano de arena no es tan difícil, ya que, aunque toda la playa brille en verde, si ponemos un filtro que solo deja pasar la luz azul, aislamos perfectamente la señal.

Y esto os lleva a publicar en la revista Nature.

El artículo que publicamos en Nature es, en mi opinión, la prueba de concepto real de que el experimento puede hacerse. Fue, además, un magnífico trabajo en equipo que surgió de manera casi espontanea, simplemente porque el talento necesario estaba cerca o a mano, exactamente lo que se propone Ikebasque.

Fíjate. El diseño y síntesis de la molécula fue cosa de Iván, Borja y yo mismo. Pero Iván es amigo de Zoraida Freixa, profesora Ikerbasque en la UPV/EHU, que se interesó por el proyecto y propuso usar como soporte silicio comprimido en pastillas que fabricábamos caseramente. También se ocupó de las medidas con fluorímetro. Otro profesor Ikerbasque, Thomas Schäfert y su estudiante Beñat, estudiaron soportes alternativos, basados en plásticos. David Casanova (Ikerbasque Fellow) y su postdoc, Claire Tonnelé, realizaron estudios de química computacional para entender con detalle la interacción y el origen de su peculiar fluorescencia. José Miranda, de la UPV/EHU se ocupó de las medidas de resonancia magnética nuclear, para caracterizar la molécula. Pablo Artal, Juanma Bueno y su estudiante Rosa Martínez añadieron el know-how del láser al equipo, utilizamos una técnica de absorción de dos fotones en la que son unos expertos. Celia Roguero (investigadora del CSIC en el CFM), Francesc Monrabal (Ikerbasque Fellow), Pablo Herrero (estudiante de doctorado de ambos) y el propio Juanjo se ocuparon de los experimentos de física, incluyendo la sublimación de sales de bario sobre un soporte de silicio, que simula hasta cierto punto las condiciones del experimento NEXT. Mira tú por donde, Zoraida se quedó en «la pastillera» del experimento y en cambio a Celia le tocó ser «la sublime».

Como puedes ver, el equipo era numeroso, en total diecisiete investigadores, (de los cuales cinco son Ikerbasque, sin contarme a mí, que soy su responsable científico), pero todos aportamos elementos esenciales al trabajo. La ciencia moderna se hace así, en colaboración, y en este caso una colaboración interdisciplinar entre físicos y químicos (los ópticos también son físicos e incluso David, que es un especialista en química computacional, es físico también, crecen como los hongos, estos físicos). Fue mucho trabajo, pero nos lo pasamos muy bien. Hubo semanas muy locas, en las que sintetizábamos la molécula el lunes, Zoraida e Iván la medían en el fluorímetro el martes, Pablo, Francesc y Juanjo se iban en coche hasta Murcia y la medían con Pablo, Juanma y Rosa el miércoles y el jueves (una de esas semanas, Juanma iba al laboratorio con el brazo en cabestrillo, después de rompérselo en una caída, imposible convencerlo que se quedara en casa), el viernes tocaba experimento en el laboratorio de Celia, y el lunes vuelta a empezar. Pero creo que fue una experiencia muy satisfactoria para todos nosotros. Una de esas veces donde de verdad sientes el elemento romántico de la ciencia que a muchos nos empujó a este oficio.

Desde que Juanjo y tú os encontráis en esa conversación hasta que se publica en Nature, ¿cuánto tiempo ha pasado?

Arrancamos en el workshop de Ikerbasque. Entonces, mi percepción fue lo que yo llamaría «un momento excepcional en la historia científica personal de alguien», un to be at the right place, in the right moment que marcó el inicio de nuestra colaboración. Era como cuando esas parejas improbables que salen en las películas y funcionan inesperadamente bien. Pero como te he comentado no fuimos los únicos, todo el equipo parecía estar también justo donde y cuando hacían falta y estamos hablando de científicos de un nivel altísimo, pero también de estudiantes de doctorado y postdoc que aportaron tanto como el que más. En lo que se refiere a plazos, fue todo bastante rápido. Mandamos el paper a Nature en septiembre y lo aceptaron en abril, en poco más de seis meses. Ha sido un éxito. Ha conseguido 4592 descargas a día de hoy, situándose en el percentil del 98% en cuestión de casi un mes.

Lo de la extraña pareja suena al clásico de Jack Lemmon y Walter Matthau.

Sí, y no solo en el aspecto científico. A lo largo de mi carrera me he relacionado con muchas personas, pero no con tantas ha habido algo tan especial, desde ese punto de vista. De hecho, curiosamente, antes de que Juanjo viniera a Ikerbasque, leí su serie de relatos en Jot Down, Paisaje con neutrinos, muy interesantes, que tratan sobre el desarrollo de la ciencia en una época crítica donde las tensiones políticas acabarían en el auge del fascismo, el nacionalsocialismo y la Segunda Guerra Mundial, mientras se estaba revolucionando completamente nuestro conocimiento de la materia, la física y el universo, y entonces esa biografía tan misteriosa de Majorana… En definitiva, había un interés previo antes de nuestra conversación en Ikerbasque.

¿Hasta qué punto la multidisciplinariedad va a ser importante en el futuro de la ciencia?

Va a ser crucial, y por dos razones: la primera, como se suele decir en inglés, «la fruta baja ya está cogida». En las grandes ciencias básicas como la física, la química o la bioquímica, que están en plena expansión todavía, todo lo que era fácil de hacer se acabó de hacer hace más de veinte años y ahora lo que quedan son problemas muy difíciles y complejos que requieren de colaboraciones muy amplias entre grupos de científicos cada vez más diversos.

¿Cómo vais a continuar?

La siguiente fase del experimento ya tiene nombre: se llama RITA y amplía la colaboración, incluyendo a Carlos Peña Garay, director del Laboratorio Subterráneo de Canfranc (LSC), Lior Arazi de Ben-Gurion University (Israel) y Roxanne Guenette de Harvard. Consistirá en lanzar átomos de radio, primos hermanos de los átomos de bario, contra nuestro detector y medir concentraciones ultrabajas de radioactividad. La idea es usar el radio como un sustituto del bario para demostrar que podemos medir átomos uno a uno.

¿Estáis creando una aplicación tecnológica a largo plazo, que es aplicable a otras cosas?

Estamos creando un campo entero que no existía. Empiezas con los neutrinos, sigues con las redes de moléculas, aprendes a detectar cantidades ultrabajas de radioactividad y, al final, puedes utilizar técnicas similares para detectar partículas víricas.

Hace poco, Juanjo ha presentado en una de las conferencias más importantes del campo, Neutrino 2020, la visión general de los experimentos de xenón, que ha generado mucha expectación. La técnica del detector NEXT-100 puede ser extrapolada a cualquier tamaño, pero llevará tiempo. Sin embargo, lo último que pensamos es que esto nos servía para atrapar virus o una proteína, aplicando la misma técnica de fluorescencia. Se trata de la capacidad de ampliar la señal fluorescente, porque en el virus puede haber anticuerpos marcados brillando como locos. La idea es que podemos detectar los virus de uno en uno, como lo que estamos haciendo con los átomos, lo que significa que tendríamos un test todavía más rápido, selectivo y sensible.

Pero, ¿cómo sabes que es el SARS y no otro?

Porque el SARS tiene unas proteínas de espícula, que se agarran a la proteína específica del anticuerpo. Si hubiera otro virus, solo tendríamos que cambiar el esquema de conjugación, pero el concepto es el mismo. De momento, tenemos fondos suficientes para probar cuatro ideas: la primera, la fluorescencia; la segunda, una propuesta tuya, Francesc, consiste en el reconocimiento de una señal eléctrica cuando agarras el virus a un FET de grafeno; la tercera, pesar el virus con unas microbalanzas que tienen Thomas y Celia; y la cuarta, los biólogos y médicos que se han apuntado aportando ideas y su capacidad de probar experimentalmente si funcionan nuestras locuras. También tenemos en el equipo a un experto en láseres, Gabriel Molina, y a expertos en nanopartículas como Lucas Salassa y Marek Grzelczak, todos ellos Ikerbasque. ¡La verdad es que estamos muy ilusionados con esta excursión al cuadrante Pasteur!

Cambiando de tema, tú llevas muchos años involucrado en la universidad, ¿qué mejorarías del sistema en España?

Cambiaría el modelo de gobernanza de la universidad, adaptando modelos de otras universidades internacionales de primer nivel a nuestra situación, de modo que la universidad rinda cuentas más allá de sí misma, ante la sociedad y sus instituciones. Conllevaría una presión de gestión que trasladaría el centro de gravedad hacia el desempeño académico e investigador. En cuanto a la endogamia y el peso de la investigación, soy optimista (veo el frasco de antidepresivos medio lleno): la universidad ha mejorado en muchas cosas. En Estados Unidos, hay una clara distinción entre un college, donde se estudia un grado, y la universidad, donde se hace el doctorado e investigación. En España lo tenemos mezclado y creo que sería más beneficioso separarlos para fomentar la circulación entre los.

El otro cambio que incorporaría sería la movilidad, por ejemplo con una ley que promoviera un desarrollo armónico de las «tres erres» que hemos comentado antes. Precisamente lo que hace fuerte a Ikerbasque es la diversidad de sus investigadores y sería muy interesante trasladarlo a la universidad. Quizás no serían necesarias reglas rígidas, pero se podrían legislar fuertes incentivos para avanzar en esta dirección. Juanjo vino a Euskadi por esos incentivos, él era profesor en el CSIC y antes catedrático en Valencia y me consta que estaba muy bien en su centro de investigación, el IFIC, que es uno de los más potentes en física de partículas en España. Pero pudimos engatusarlo ofreciéndole una serie de recursos que necesitaba para NEXT y un ambiente científico en el que se encontraba a gusto.

¿Cómo ves la investigación en España?

La verdad que la investigación en España ha ido mejorando bastante de nivel y, de hecho, hoy en día, la física y la química están en lo que yo llamo categorías N-2, es decir, que tu posición en citas es más alta que la de producción. Por ejemplo: si tu eres el noveno país del mundo en producción y eres el séptimo en citas, significa que lo estás haciendo razonablemente bien. Esto no ocurre de la noche a la mañana, así que yo creo que esto demuestra que, en las últimas décadas, la investigación ha mejorado, por lo menos, en estas áreas de ciencias experimentales. En 2012 colaboré en una monografía, publicada en calidad de documento público por el Círculo Cívico de Opinión, La investigación: una prioridad a prueba, en el que analicé esta situación junto a Javier López Facal, investigador del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), y Luis Oro, catedrático de Química Inorgánica de la Universidad de Zaragoza. Ahora, habría que ver cómo ha quedado la situación con la crisis, pero me atrevería a decir que no ha variado gran cosa, porque cuesta mucho mover estos indicadores.

Curiosamente, dentro del Top 200 Science Cities del Índice Nature, es decir, el listado de ciudades que producen más ciencia en el mundo, tenemos al área metropolitana de Barcelona en el 34, Madrid en el 38 y a Donostia / San Sebastián en el 198, a pesar de ser más pequeña que las anteriores.

He visto que te gusta mucho la ciencia ficción, ¿sigues leyendo algo?

El sentido del humor tan peculiar de Stanislaw Lem me gusta mucho. Para mí, la época de Clarke, Asimov, Brown, Bradbury (aunque este es muy diferente) fueron los años dorados, pero sigo leyendo cosas nuevas, como la serie de El problema de los tres cuerpos de Cixin Liu. De hecho, tenemos un estudiante chino de doctorado que ha venido becado por el gobierno chino a nuestro laboratorio, Jinxiu Zhou, que le llamamos «Josu», y le comenté sobre esta novela de los tres cuerpos. Al instante se le iluminó la cara y me dijo «¡Sí! Cuando estudiaba en la facultad la leíamos en el móvil cada día», porque Liu iba publicando por entregas de este modo. Me llamó muchísimo la atención ese detalle, porque ahí es cuando te das cuenta de que el hábito de lectura de la ciencia ficción entre los jóvenes a lo mejor ahora es ese.

Es otro punto que tengo en común con Juanjo, hace poco me contaba que se había quedado impresionado con la calidad literaria tan refinadísima del Exhalation de Ted Chiang, porque era «como si Borges se hubiera puesto a escribir ciencia ficción».

El control de la tecnología, un tema que también se aborda en series y películas como Machine o en Devs, ¿crees que hará temblar a nuestra sociedad, tal y como la conocemos?

En cierto modo ya estamos ahí, quiero decir, yo procuro ir a las librerías, porque es lo que más me gusta, pero obviamente hay libros que ya no se encuentran fácilmente en papel y los compro desde hace muchos años por Amazon. También lo hago con los discos. Luego me empiezan a llegar recomendaciones que aciertan con mis gustos, gracias a las bases de datos que tienen. Ciertamente es una comodidad, pero mal empleado es un peligro.

Al final se trata de la predictividad de la trama de Devs, pero, claro, no es lo mismo en Europa que en China.

Ahora con la excusa del COVID-19 se ha dado la siguiente vuelta de tuerca con un seguimiento cada vez más llevado al extremo: si estás con el teléfono, con quién estás… Tomarte temperatura corporal para saber tu estado de ánimo y de ahí, la posibilidad de analizarlo con un programa de inteligencia artificial. Por eso, Rafa Yuste, un experto mundial en neurociencia, profesor en Columbia University y también miembro del DIPC, ha publicado hace poco una declaración universal de neuroderechos.

Además, hay un factor que comparten tanto el esquema de la psicohistoria en La serie de las Fundaciones de Isaac Asimov como la teoría cinética de los gases, y es que el comportamiento del colectivo es predecible, tal y como se ha confirmado con los resultados de las campañas electorales del Brexit y de Trump. Eso sí, quizás el comportamiento a nivel individual tenga componentes de mayor incertidumbre, aunque, por ejemplo, en mi caso, con mis aficiones literarias suelen acertar.

Una vez que entiendes cómo cambiar la analítica, cualquiera puede comprobar que su funcionamiento es relativamente fácil: si yo con siete post, ya sé que le tienes miedo a los migrantes, si soy republicano voy a mandarte muchas noticias al feed, al timeline, hablando de que los migrantes han matado a uno, a otro, a otro… Ahora hay una campaña de grandes marcas, como Coca-Cola, que están dejando de anunciarse en Facebook por esta razón. ¿Piensas que se trata de un lavado de cara?

El problema es encontrar el balance entre «lo demasiado» y «lo demasiado poco», lo cual no es fácil. Por ejemplo, hoy en día ya nos resultan inaceptables expresiones como «¡qué mariconada!» o «¡qué judiada!», que se usaban sin ningún pudor hace diez años. Pero considera el siguiente ejemplo, que nos proponía hace poco Diego Rasskin Gutman, gran amigo de Juanjo, biólogo teórico (es especialista en métodos analíticos para el estudio de transformaciones morfológicas), investigador en la Universidad de Valencia y gran ajedrecista. Diego es autor de un libro de referencia sobre ajedrez, Metáforas de ajedrez, cuya versión inglesa fue publicada por MIT Press y escribe con regularidad en Jot Down. Uno de los temas que ha estudiado en profundidad es la relación entre forma y función en el arte y la ciencia. La exploración de los significados, en definitiva.

Pues bien, Diego nos planteó una pregunta que a bote pronto puede parecer irrelevante. ¿Por qué tienen que jugar las blancas el primer movimiento? Lo primero que uno piensa es «vaya tontería, de alguna manera hay que empezar la partida, ¿no?». De acuerdo, argumenta Rasskin. Entonces, ¿por qué no cambiar las reglas para que sean las negras las que hacen el primer movimiento, o bien se echa a suertes, o bien cambiamos los colores a rojo y verde?

Pero lo que más me interesó no fue tanto la pregunta concreta, sino la forma en que Diego y Juanjo se pusieron de acuerdo en aceptar que se trataba de un debate válido. Es decir, su disposición a debatir sin prejuicios la cuestión de si hay o no un elemento racista en distinguir entre blancas y negras en ajedrez. De hecho, ellos ponen como ejemplo un magnífico póster de Magnus Carlsen, actual campeón mundial de ajedrez, jugando contra otro gran maestro, Anish Giri, hijo de padre nepalí y madre rusa. Lo interesante de la imagen es que Carlsen, que es un nórdico «blanco», está realizando la primera jugada de la partida… con negras, mientras que Giri, cuya tez es muy oscura, juega con blancas. El guiño que hace el póster es a la vez amable y profundo. Y esa amabilidad nos hace falta en todos los debates. Pero, ojo, todas estas consideraciones han de hacerse conservando el escepticismo y el sentido de la ironía. El mundo ha tenido y tiene suficientes inquisidores.

Y, después de estos temas tan profundos, con todos estos líos que tienes… ¿cuántas veces has ido por la calle pensando en una molécula, has llegado a un restaurante y te has puesto a dibujar lo que sea en la servilleta? Ojo, que el mantel también cuenta [risas].

En el mantel no, pero me he llevado a casa muchas servilletas llenas de números o diagramas.

¿Tu familia lo lleva bien?

La verdad es que sí [risas]. Recuerdo que, siendo los críos pequeños, cuando yo estaba leyendo el periódico y, de repente, pensaba una cosa, si había un anuncio con espacios en blanco, me ponía a dibujar mis ideas y tal. Mis hijos se morían de risa, porque luego ellos miraban el periódico y se encontraban los dibujos de las moléculas… Sí, sí, somos bastante frikis, pero, ¡qué te voy a contar! Los hijos de Juanjo también le tenían calado, porque como solo se ponía chaqueta para ir al Ministerio, cuando le veían salir por la puerta con ella puesta le preguntaban: «papá, ¿vas al Ministerio?». Y en mi caso, una vez le conté a mi hija que después de las reuniones en Bilbao, si eran difíciles, a la salida me iba e compras a una librería de cómics (Joker). Un día llegué a casa con una bolsa de Joker hasta los topes y me dijo: Aitatxo (papá), la reunión de hoy ha sido muy dura, ¿verdad?


Subterránea

Laboratorio Subterráneo de Canfranc (LSC).

Este artículo ha sido finalista del concurso DIPC de divulgación del evento Ciencia Jot Down 2018

Era un viaje como otro cualquiera, una aventura divertida, un trabajo fácil y original, o eso creía entonces. Hace unos días me decían que iría a un laboratorio subterráneo, así, sin más, encerrado en las montañas, y me hablaban de él como si de una zona secreta se tratase.

—Tiene el acceso restringido, pocos lo han visitado, allí se quiere cambiar lo que sabemos del universo —me decía el editor.

Y no supe hasta más tarde que este viaje sí cambiaría nuestras vidas para siempre, que esta experiencia me reafirmaría como una defensora de la ciencia y me llevaría a intentar cambiar el mundo. No sabíamos entonces que jamás volveríamos a ser los mismos.

Joan y yo nos subimos al coche. Lo dicho, era un trabajo más, así que, como buen ratón de biblioteca, me ajusté las gafas y me dispuse a dar una clase magistral a mi compañero de viaje sobre mis conocimientos. Ese fue mi primer error, luego vería que no sería el último. Joan se lo sabía todo, ajustaba objetivos y cámaras en su mochila como quien juega al Tetris mientras me hablaba de profundidades, de científicos extranjeros, de experimentos nuevos y sonreía como hacía siempre. Me había pillado otra vez. Me habló del experimento Next de física de astropartículas, de geología, y de un estudio nuevo, el Proyecto Gollum, que pretende buscar bacterias nuevas.

—Empollón —le espeté riendo—, siempre me haces lo mismo.

Habíamos atravesado poco a poco el Pirineo aragonés, disfrutando de cada matojo verde, de cada imagen nueva, de toda una montaña llena de árboles centenarios. El viaje no podía haber ido mejor y frente a nosotros teníamos ya la montaña del Tobazo.

Así llegamos a la entrada de la antigua estación de Canfranc. El viaje, ahora sí, empezaba realmente. Le hice una señal con las luces, Carlos nos esperaba en la entrada, junto a dos coches y a un grupo de jóvenes investigadores que no nos hicieron mucho caso. Le saludamos rápidamente y nos indicó que le siguiéramos con el coche, no había tiempo que perder.

Tal vez era solo mi sensación, pero parecía que nos metíamos en un búnker de la guerra, con grandes puertas metálicas que cerraban el paso a los curiosos y nos abrían a nosotros un mundo totalmente desconocido. Entendimos entonces la suerte que teníamos de poder estar allí. Viajábamos a lo que parecían los confines de la Tierra. Puerta metálica tras puerta metálica, nos acercábamos poco a poco a la zona cero. Intuíamos que esos pasillos que recorríamos en coche, esas carreteras subterráneas, nos darían un buen titular. Así, a 800 metros de profundidad, paramos los motores.

Bajamos de los coches y seguimos al equipo de científicos. Estaba claro que no nos iban a dejar parar ni un segundo.

Estábamos allí porque es una instalación especial, como el CERN, en Ginebra, o el Observatorio Kamioka de Japón, otras dos grandes obras maestras de la ingeniería científica. Aquí, la montaña filtra la radiación cósmica creando el «silencio cósmico». Este silencio es necesario para la investigación de sucesos naturales particulares como son la colisión con un átomo de neutrinos provenientes del cosmos o partículas de la invisible materia oscura. Esta materia oscura nos rodea, aunque no nos demos cuenta. De hecho, aunque los investigadores aún no tienen muy claro qué son, estas partículas forman el 85% de la masa del universo… Y queríamos que nos diesen todos los detalles de sus siguientes investigaciones porque, según los expertos, los resultados no tardarían en llegar.

Carlos, el nuevo director del centro, nos estaba poniendo las pilas. Íbamos de un sitio a otro. Hablaba de los límites de la física, de física nuclear y de astropartículas, de la detección de la materia oscura… De repente, se paró en seco y se giró.

—¿Tú crees que el neutrino puede ser su propia antipartícula? —me espetó Carlos. No esperó mi respuesta, dio la vuelta y siguió andando.

—Eh… —acerté a decir.

—Ya veremos, yo creo que sí —dijo como para sí—. En uno de los experimentos estamos buscando un tipo inusual de desintegración doble beta sin neutrinos, ya veremos —repitió. Y siguió andando.

Nos dejó hacer fotos por todas partes. Éramos solo dos, pero parecía que habíamos tomado el laboratorio. Para cuando me di cuenta, Joan ya estaba subido a una escalera y tiraba de flash. Los investigadores sonreían, se sabían protagonistas de la historia. Les habían dicho que íbamos y, claro, se habían puesto sus mejores camisetas, estaban todos «rotulados» con frases de apoyo a la ciencia y del propio LSC. Carlos me miró y me sonrió.

—¿Qué esperabas? —sonrió satisfecho—. Hemos venido preparados.

Y yo empecé a preguntar.

—Carlos, sé que diriges un proyecto un tanto peculiar. Aquí también se hace geología…

—Venid, os lo enseño… —y echó a andar sin mirar atrás.

Qué tendrán los físicos, que son los mejores sorteando preguntas. Será porque sus partículas también son esquivas.

Salimos de la zona de los experimentos y nos dirigimos hacia el túnel de Somport.

—Estamos trabajando en una zona muy interesante —avanzó—. ¿Queréis verlo?

No hubo dudas y echamos a correr detrás de él, mientras que el último flashazo de Joan rebotaba en las paredes.

Más adelante vimos unas luces, dos investigadores se afanaban en coger muestras. Cubiertos hasta las cejas, entre mascarillas, batas y guantes no había forma de saber quiénes eran. Así, agujereaban poco a poco el túnel…

—Hoy terminamos el muestreo —nos avanzó Carlos—. Tenemos que llegar hasta el Paleozoico y para eso ya no queda nada —sonrió.

Después de comer volvimos a los laboratorios, nos quedaba todavía mucho trabajo que hacer. Ni siquiera había empezado las entrevistas.

Mientras Carlos acompañaba a Joan a la Sala Blanca (allí guardaban todas las muestras que habían recogido en los últimos días), yo decidí acercarme otra vez a la zona de muestreo. Hacer las fotos les llevaría casi una hora, pensé.

Seguí avanzando. La luz de la instalación me llamaba, cambiaba de intensidad a cada instante, como siguiendo la luz de mi linterna. Enfoqué otra vez mientras me acercaba poco a poco. Qué raro, pensé.

Oí un ruido seco y caí hacia delante, estrellándome contra el suelo arenoso del túnel. Antes de desmayarme, todavía tuve tiempo de ver mi linterna tintinear tres o cuatro veces antes de apagarse definitivamente. La oscuridad me envolvió.

Desperté en el interior de la zona de experimentos, adonde me habían llevado a esperar a los servicios de emergencia, que pronto descubriría que nunca llegarían.

Antonio, uno de los investigadores más jóvenes y que hasta ahora había permanecido al margen, empezó a interrogarme, y me sonreía cuando yo adivinaba el número de dedos que me mostraba. Ni que fuese tan difícil, pensé. Mis ojos, poco a poco, se iban adaptando a la luz. El resultado de la experiencia era que, en la caída, me había golpeado en la ceja.

—No parece que tengas nada. Lo importante es que ves bien, y la herida no es profunda. Te has debido golpear contra la pared y luego al caer al suelo —me dijo Antonio.

Yo siempre defendí que fui atacada, que algo o alguien me golpeó y que eso me provocó la caída, no fue casual, alguien no quiso que viera algo. Pero no puedo probarlo, lo que pasó en el túnel se quedará en el túnel.

Y volvimos a la realidad de golpe.

—Estamos aislados —dijo Carlos mientras se ponía serio—. No va a venir nadie a ayudarnos.

—No lo entiendo, ¿qué ha pasado? —pregunté asustada.

—Han desaparecido las muestras —empezó a explicar.

—Sigo sin entender el aislamiento —insistí.

—Cuando te has desmayado… —empezó Carlos.

No le dejé seguir.

—Que me han golpeado, que yo no me desmayo sin más —repetí.

—Bien, eso no importa ahora —continuó—. Cuando hemos ido a buscarte al túnel, alguien ha desvalijado la Sala Blanca. Está patas arriba.

—¿Cómo? —pregunté. No me podía creer lo que estaba oyendo.

Alguien había abierto la Sala Blanca y había robado las muestras del túnel recogidas en los últimos días. Todas las muestras habían desaparecido, no habían dejado nada. No estaban destrozadas, no se habían caído, repetía Carlos en voz alta, las han robado. No estaban, él las dejó allí, sabía dónde estaban, y ya no estaban, era así de sencillo.

Carlos miró a Antonio, estaban seguros, no había sido casual, era un robo.

—Por eso —empezó a explicar Antonio—, en cuanto nos hemos dado cuenta hemos pulsado el botón de aislamiento. Nadie podrá salir de aquí hasta que comprobemos el protocolo para ver qué ha pasado.

Carlos guardaba una carta en la manga. Hasta entonces no nos había dicho que dos semanas atrás había enviado muestras fuera del laboratorio, con la máxima seguridad y, por lo visto, la mayor discreción, porque ni Antonio lo sabía. Al otro lado de estas paredes de roca alguien las había recogido y enviado a secuenciar.

De repente, el teléfono de la oficina empezó a sonar. Carlos echó a correr y descolgó el teléfono. «Son muestras de aquí, de aquí, sí, de Canfranc», oíamos decir a Carlos. Entonces, dejó caer el teléfono y echó a correr hacia la zona del túnel donde a mí me habían golpeado. Se paró en seco y se colocó frente a las luces, mientras sacaba un arrugado papel de su bolsillo y las encendía todas.

Le vimos apagarlas y encenderlas mil veces, y mirar a la pared. Nada, no sabíamos qué estaba haciendo. Volvió al teléfono, desanimado, dijo cuatro palabras y colgó. Abrió el portátil y me miró.

—Dicen que estamos ante algo único, pero yo no veo nada —balbuceó.

Así, enfrentado al botón de cargar correo, como en las películas, decidió pulsarlo y ya nada volvió a ser igual.

Se cargó el correo electrónico y Carlos empezó a leer. Leía y releía el correo y, de repente, echó a correr de nuevo y, esta vez sí, todos le seguimos. Corría como un loco.

Nos paramos detrás de él, casi con miedo a respirar. Nos hizo una señal y enfocamos las linternas hacia la pared. Nada. Y Carlos nos hacía señales para que siguiéramos. Nada. Pero entonces lo vimos, un gran destello en la roca, y nos quedamos atónitos. El silencio inundó el túnel por primera vez en mucho tiempo.

Veíamos una especie de masa eléctrica con distintas tonalidades, una materia extraña que parecía moverse impulsada por la luz que llegaba de nuestras linternas. La masa iba desde el azul más eléctrico al naranja más brillante, aunque parecía que el azul dominaba sobre los otros colores… Cada descarga, cada vez que el azul se intensificaba, provocaba el encendido en cadena del resto de colores y surgía una especie de ola que contagiaba al resto.

La cara de Carlos no podía ser más divertida, pasaba del asombro a la risita nerviosa sin parar, mientras miraba a la pared del túnel y comprobaba no sé qué en el papel arrugado que apretaba entre sus manos.

—Haz vídeo, Joan, tiene que ser vídeo —gritó—, así se verán los cambios ¡víííííííídeo! —y volvió a salir corriendo como un loco.

Este laboratorio subterráneo, oculto a los ojos de la mayoría, acababa de dar un giro de 180 grados a lo que los científicos sabían de las bacterias y, probablemente, de la energía. Carlos lo sabía, lo había conseguido, había descubierto una bacteria nueva. La secuenciación del ADN no miente, el descubrimiento era espectacular. Había descubierto a Gollum, un ser único, el extraterrestre de las profundidades…

Sabíamos que estábamos ante algo insuperable, ¿bacterias mutualistas? Ya estamos acostumbrados a otros animales realizando este tipo de colaboración; el tiburón y la rémora o las anémonas y el pez payaso. Unos cobijan y dan protección, los otros, vasallos fieles, son una ayuda imprescindible en todo caso.

Pasaron semanas. El equipo casi no durmió y, aunque hacían turnos infernales, nunca he visto a nadie tan feliz. Probaron mil experimentos con las bacterias, literalmente todo lo que se les ocurrió y que tenían a mano. Esa masa era la Torre de Babel, una mezcla de bacterias distintas trabajando conjuntamente, eso sí, dominadas por el «idioma común» de las bacterias azules.

Las sometieron a condiciones extremas de temperatura, oxígeno e, incluso, las sometieron a radiación, en fin, todo lo que pudieron. Y aunque comprobaron las cámaras de vigilancia, no habían descubierto qué había pasado con las muestras.

Volvimos a Canfranc semanas después para ver y fotografiar sus avances. Teníamos la exclusiva, nosotros contaríamos sus primeros resultados. Nosotros tendríamos el honor.

Paramos el coche y me lancé a abrazar al equipo, que ya nos esperaba en la entrada. Las caras lo decían todo….

—Lo habéis conseguido —grité.

Y volvimos a hacer el recorrido subterráneo a esos pasillos que conocía tan bien. Llegamos a la entrada de los laboratorios y bajamos de los coches. De repente, hubo un estruendo, se fue la luz y todo se quedó en silencio…

Ahora, han pasado ya diez años y el LSC se ha convertido en un lugar inundado de papeles. El trabajo que allí se hace ha llenado revistas científicas, ha copado portadas de periódicos de todo el mundo y ha abierto informativos. Ellos han cambiado el mundo y yo pude escribir sobre ello. Eso sí, nunca he contado la bromita que me hicieron en mi primer regreso a Canfranc. Mira que provocar un apagón… para que luego digan que los científicos no tienen sentido del humor.

Estos años nos han enseñado a todos que la ciencia no tiene límites, que no puede parar, que el siguiente descubrimiento siempre está por llegar. Y que las ideas, como les ocurre a muchos, no nos pillarán durmiendo, nos pillarán en las profundidades de la Tierra, en Canfranc, claro.

Y la bacteria ya tiene nombre, después de muchas peleas, se llama Subterránea, aunque yo la habría llamado Gollum, y no ha sido la única descubierta hasta el momento. Se trabaja con ella para averiguar con detalle cómo es capaz de condensar la energía. Es como es, esquiva y misteriosa… y es del Paleozoico.

Subterránea duerme ahora en un laboratorio de alta seguridad, como un tesoro único e irrepetible al que hay que estudiar, proteger y, esperamos, replicar… y científicos de todo el mundo hacen fila para conseguir unas pocas horas de trabajo en este lugar o ser los primeros en enterarse del avance de las investigaciones.

Muchos creen, yo entre ellos, que lo más grande está aún por llegar, esto no ha hecho más que empezar.


Takaaki Kajita: «El lenguaje de la ciencia es universal y con un poco de práctica aprendemos todos a hablarlo»

Es imposible no evocar la imagen de un samurái mientras Takaaki Kajita posa para las fotos, impasible como corresponde a un guerrero cuya única katana ha sido una inteligencia aguda, una curiosidad indomable y la tenacidad férrea de un soldado que se juega la vida en cada batalla. Tiene algo de personaje de Akira Kurosawa, noble, cabal y valeroso. Humilde, cálido, lacónico, no dice una palabra de más pero no escatima sonrisas y silencios cargados de significado.

Usted ganó el Premio Nobel en 2015 por el descubrimiento de las oscilaciones de neutrinos. ¿Cómo explicaría a los lectores qué son las oscilaciones de neutrinos?

Vaya, la primera pregunta es quizá la más difícil de contestar. Tengo que pensar cómo explicarlo.

Piensa un rato, gira la cabeza a un lado y a otro, sonríe. Uno de los entrevistadores lo conoce desde hace muchos años y sabe que tras esa sonrisa Takaaki Kajita se esfuerza por encontrar una explicación sencilla y breve. Kajita es una de esas personas donde lo bueno es siempre dos veces breve.

Sabemos que hay tres tipos de neutrinos. Los neutrinos electrónicos aparecen asociados al electrón. Los neutrinos muónicos asociados al muón, que es un electrón pesado y los neutrinos tauónicos asociados al tau que es un electrón todavía más pesado. Hace más de medio siglo que se predijo que si los neutrinos tienen masa, entonces al propagarse puede cambiar de un tipo a otro. Eso quiere decir que es posible preparar un haz de neutrinos que contenga solo neutrinos electrónicos, por ejemplo, y observar que aparecen neutrinos de otras especies a medida que el haz de propaga. Se trata de un fenómeno cuántico que no tiene un análogo clásico. A este fenómeno en el que los neutrinos cambian de naturaleza a medida que se propagan a través de la materia o el vacío le llamamos oscilaciones de neutrinos.

¿Por qué decidió estudiar física?

A lo largo de la carrera asistí a clases muy interesantes en las que nos hablaban de las ideas básicas de la física. Me gustaron mucho y decidí a dedicarme en serio esta profesión.

¿Te interesaba alguna otra cosa aparte de la física antes de empezar la universidad?

Sí, entrar a física no era fácil, así que consideré otras opciones. Por ejemplo, también me interesaban la biología y las ciencias ambientales.

¿Y cómo acabaste trabajando en la física de neutrinos?

Eso fue casi accidental. Tras la universidad me encontré con mi supervisor que me ofreció la posibilidad de trabajar en el detector Kamiokande. Me gustó porque se trataba de un detector muy novedoso y decidí probar suerte.

Tras la parca explicación se esconden algunos detalles que Kajita da por supuestos. Como el hecho de que su supervisor, Masatoshi Koshiba, Premio Nobel de física en 2002, fue el pionero de la física de neutrinos en Japón. Koshiba-san tuvo la visión de construir el gigantesco detector de agua llamado Kamiokande en los años ochenta (esta foto muestra el de Super-Kamiokande, el sucesor del primer detector). Koshiba quería medir de manera independiente el sorprendente resultado de Ray Davis Jr, que encontraba un déficit en el número de neutrinos procedentes del sol. Davis medía ese flujo de neutrinos con técnicas radioquímicas en un experimento que se desarrolló durante varias décadas en la mina de Homestake, en Dakota del Sur. Koshiba construyó un detector completamente diferente, capaz de registrar directamente los neutrinos solares a partir de los diminutos chispazos de luz de Cherenkov que producían en el gigantesco tanque de agua las interacciones de neutrinos, tal como se muestra en esta figura. Kamiokande se instaló en una antigua mina de zinc, llamada Kamioka. Cuando Kajita empezó a trabajar en el proyecto, apenas llevaba unos años en marcha.

Parece que «suerte» es una palabra clave cuando se trata de investigar. A veces hay que estar en el sitio correcto en el momento apropiado. ¿Estás de acuerdo?

Así es. En mi tesis doctoral buscaba las desintegraciones del protón. No encontré ninguna evidencia de ello. Pero a cambio hicimos un descubrimiento que no nos esperábamos.

La sonrisa que casi se asoma a su rostro habría sido traviesa. Pero el Samurái toma control de la situación a tiempo.

En 1986 te doctoras. ¿Qué pasó entonces?

Pedí una beca a la Sociedad Japonesa de Promoción de la Ciencia, y no me seleccionaron.

Lo dice como sorprendiéndose y uno sospecha que lo que le sorprende no es que no le seleccionaran, sino haber llegado tan lejos a pesar de haber arrancado con cierto mal pie, algo no tan habitual en la muy jerárquica sociedad japonesa.

Entonces, Koshiba-san me ofreció un contrato temporal y decidí seguir trabajando en Kamiokande.

¿Qué ocurre entonces?

Empecé a trabajar en el ICRR. Mi proyecto principal era escribir un programa que identificara electrones y muones en el detector Kamiokande. Invertí unos dos años en ello ya que era bastante difícil y no éramos muchos.

La identificación de partículas en Kamiokande y Super-Kamiokande está basada en el hecho de que la señal que dejan los electrones (producidos en el detector por una interacción de neutrinos electrónicos) y los muones (producidos por una interacción de neutrinos muónicos) es diferente, como se puede apreciar en esta figura. El panel de la izquierda muestra la interacción de un muon, que resulta en un anillo de luz Cherenkov mucho mejor definido que el anillo que se muestra en el panel de la derecha, asociado a la interacción de un electrón. Hoy en día, resulta relativamente fácil separar ambas imágenes usando redes neuronales. Kajita y su reducido equipo no disponían de esa tecnología. Sus programas de identificación de partículas, que (con muchas modificaciones) todavía constituyen el núcleo del software de Super-Kamiokande, supusieron un trabajo monumental. Sin embargo, hicieron falta muchos años para que se apreciara lo sofisticado y preciso de estos programas, en parte debido al carácter lacónico y poco dado al autobombo de los científicos japoneses en general y de Kajita en particular.

La famosa identificación de partículas que condujo a la primera pista de la existencia de oscilaciones.

Sí. Escribí la primera versión de los programas bastante rápido, me tomó unos seis meses después de doctorarme. Para asegurarme de que funcionaban bien, empecé a analizar los datos de Kamiokande y en ese momento encontré algo extraño. Esperábamos encontrar dos muones por cada electrón y en lugar de eso encontrábamos que el número de muones y el de electrones era el mismo.

¿Y cómo lo interpretaste?

En esa época (1986) no teníamos ni idea del origen del fenómeno. Lo primero que pensé es que mi programa no funcionaba y dediqué mucho tiempo a tratar de entender dónde me había equivocado. Como no encontraba errores, me dediqué durante meses a comparar las predicciones de mi código con las imágenes que examinaba con mis propios ojos que ya estaban muy bien entrenados porque llevaba muchos años estudiando los anillos de Kamiokande. Pasamos un año entero estudiando cada detalle del programa, comprobando cada línea de código.

¡Un año!

Sí. Pensamos que el error debía de estar en algún lugar de la reducción de datos, así que decidimos escribir una reducción de datos completamente distinta. Pero no encontramos errores. Entonces Kohsiba-san me preguntó si estaba seguro de lo que hacía y yo le dije que sí, que creía que no me había equivocado. «En ese caso, publicamos», decidió Koshiba y así lo hicimos, aunque no entramos demasiado en la interpretación de los datos. Simplemente describíamos el efecto que pasó a llamarse «el puzle de los neutrinos atmosféricos».

La siguiente figura ilustra el puzle. Los rayos cósmicos que se estrellan contra la atmósfera producen cascadas de partículas en cuyas desintegraciones aparecen dos neutrinos de tipo muónico por cada neutrino de tipo electrón. Sin embargo Kajita y su equipo sólo observaban un neutrino muónico por cada neutrino electrón.

El primer artículo se publica en 1988 (1) y se adelanta, con mucha cautela la posibilidad de que el efecto fuera debido a las oscilaciones de neutrinos (2).

Así es. Fuimos prudentes, pero yo personalmente estaba muy excitado con la posibilidad de que hubiéramos descubierto oscilaciones de neutrinos y además estuviéramos midiendo ángulos de mezcla muy grandes, algo que nadie se esperaba por la época. Así que estaba muy motivado para continuar con el estudio.

¿Cómo sigue la historia?

Durante los dos años siguientes no apareció ningún resultado que confirmara el nuestro, pero en 1991 y 1992 el experimento IMB, que también estaba basado en un gran tanque de agua capaz de detectar partículas por efecto Cherenkov, anunció que observaban un déficit de neutrinos muónicos compatible con el nuestro (3). Tras estas publicaciones escribimos un nuevo artículo en el que ya se incluía el análisis de la oscilación. Desgraciadamente, Kamiokande era demasiado pequeño para establecer la existencia de oscilaciones de manera concluyente, así que tuvimos que construir un detector mucho más grande, Superkamiokande.

La sonrisa casi ingenua no parece apercibirse de la monumental hazaña que fue construir Superkamiokande, un detector que alberga cincuenta mil toneladas de agua, leído por miles de sofisticados (y descomunales) fotomultiplicadores.

¿Cuánto tiempo llevó construir Superkamiokande?

Hicimos una gran parte del trabajo en 1995. Empezamos el experimento en abril de 1996.

El detector se construyó en tiempo récord y supuso además un éxito formidable para Japón en el terreno de la colaboración internacional con Estados Unidos como socio minoritario de la empresa. Japón pasó en dos décadas de ser un país irrelevante en física de neutrinos a ser una potencia mundial.

Y dos años después tenías los resultados.

Sí, en 1998 resumimos nuestros datos y anunciamos el descubrimiento.

Uno de los entrevistadores, que por la época trabajaba en otro experimento de oscilaciones de neutrinos en el CERN, recuerda el silencio de la sala al final de la charla en la que Kajita, veinte años más joven, pero igual de sonriente y de modesto, anunciaba de manera concluyente uno de los resultados científicos más importantes y bellos de las últimas décadas.

¿Cómo es la sensación de que se ha descubierto algo importante? ¿Es algo que se va viendo día a día o hay un momento en el que uno se da cuenta?

Al principio solo tratábamos de entender un problema que se resistía. Yo pensaba que entender ese problema era obligación mía y del experimento Kamiokande. Más adelante nos dimos cuenta de que seguramente habíamos descubierto nueva física y en efecto, la sensación es exhilarante.

Durante todo el tiempo (años) en el que el efecto que usted descubrió parecía más un problema que un descubrimiento tuvo el apoyo de sus superiores.

Recibí mucho apoyo del profesor Koshiba y del profesor Totsuka y tuve mucha suerte con eso, porque si no hubieran creído en lo que yo estaba haciendo, habría sido muy complicado seguir.

El descubrimiento de las oscilaciones fue un proceso muy lento que tardó casi treinta años en confirmarse, a diferencia del descubrimiento del bosón de Higgs o las ondas gravitacionales. ¿Crees que ese es el motivo por lo que pasaron dieciséis años hasta que se te concedió el Premio Nobel mientras que en el caso de Higgs y de las ondas gravitacionales fue casi instantáneo?

No lo sé, le estás preguntando a la persona equivocada. [Risas]

¿Qué pasó tras el descubrimiento?

En 1998 todo el mundo daba por sentado que los neutrinos oscilaban, pero no estábamos seguros de algunos detalles. Así que dedicamos los siguientes años hasta 2008 a convencernos de que los neutrinos oscilan como predice la teoría.

¿Y qué pasó en 2008?

Me nombraron director del ICRR. A partir de ese momento tuve que dedicarme más a cuestiones de política científica y menos a dirigir experimentos. Por ejemplo, una de las razones para venir a España en esta ocasión es ir a La Palma, para visitar el experimento CTA, en el que el ICRR está involucrado.

Esto nos lleva a una interesante cuestión. Cuando se nombra como director de una gran institución a un científico de alto nivel se están cancelando, hasta cierto punto, sus capacidades como científico. Por otra parte, hace falta un científico de gran nivel para dirigir una gran institución. ¿Es un compromiso aceptable?

Creo que sí, que es necesario.

Otra vez el samurái que cumple con su deber sin cuestionar órdenes, porque así debe ser.

Y en 2015, de repente, le dan el Premio Nobel. ¿Se lo esperaba?

No. [risas de los entrevistadores. La casi sonrisa en el rostro del samurai no se altera.)

Pero sí sabía que estaba nominado.

Tampoco, las nominaciones son totalmente secretas.

Entonces, si no se lo esperaba, ¿cómo reaccionó a la llamada en que se lo comunicaban? ¿Qué contestó?

Estaba demasiado sorprendido, creo que solo fui capaz de decir «gracias».

Así es Kajita. Los discursos retóricos no son su fuerte, su fuerte es la tranquila certeza del deber cumplido, la absoluta ausencia de arrogancia, la dedicación a su trabajo.

¿Cómo ha cambiado su vida a causa del premio?

No sé cómo será en el resto del mundo, pero en Japón el tratamiento que se te da cambia mucho cuando tienes un Nobel. De repente recibí muchas invitaciones a dar charlas y llamadas de la prensa.

Es decir, que se ha convertido en un personaje público.

Sí.

Quién fue la primera persona a la que llamó tras saber que le concedían en Nobel?

El que fue mi director, el profesor Koshiba.

¿Qué le dijo?

Simplemente le dije que parecía ser que me habían dado el Nobel, y le di las gracias por su ayuda.

¿Y qué le dijo él?

Felicidades. [otra vez los investigadores no pueden contener la risa ante la lacónica respuesta, el samurai ni se inmuta)

¿Se trabaja igual en investigación científica en Japón que en Estados Unidos o Europa?

No podría decirlo, nunca he trabajado fuera de Japón.

Pero sí tendrás a estudiantes extranjeros.

Sí, pero los estudiantes se incorporan a mi grupo inmediatamente después de acabar sus estudios, así que no conocen bien el sistema científico de sus países. De todas maneras he trabajado muchos años con científicos de todo el mundo, en particular de Estados Unidos y Europa,pero también con españoles, como uno de los entrevistadores [Risas] o Luis Labarga, que es un científico muy activo en Super-Kamiokande. Creo que el lenguaje de la ciencia es universal y con un poco de práctica aprendemos todos a hablarlo.

¿Cómo ve la nueva generación de científicos japoneses? ¿Son tan trabajadores como los de la suya?

No veo ninguna diferencia significativa entre nuestra generación y la siguiente.

¿Y en general las jóvenes generaciones japonesas?

Tengo la impresión de que a los jóvenes se le habla demasiado de las aplicaciones de la investigación. Como ya he dicho, en ocasiones doy charlas, y la típica primera pregunta que me hacen los estudiantes de instituto es para qué nos sirven los neutrinos en nuestra vida. Y entonces intento que entiendan la importancia de la ciencia básica.

¿Hay vida más allá de los neutrinos? En mi experiencia con colegas japoneses, hay poco tiempo para dedicarse a lo que no es trabajo, y supongo que en su caso es aún peor. ¿Tiene tiempo para dedicarse a su familia, amigos y aficiones?

Sí, es un problema que tengo. Mi esposa se queja de que no estoy mucho por casa.

¿Ella es científica?

No, no lo es. Vivo cerca de Kamioka, pero mi oficina está cerca de Tokio, así que mi rutina era trabajar de lunes a viernes cerca de Tokio y pasar el fin de semana en casa. Esto lo hemos hecho durante muchos años y ya estábamos bastante acostumbrados. Pero ahora mis sábados y domingos también están bastante ocupados viajando y dando conferencias o en reuniones científicas. Así que disponemos de muy poco tiempo.

¿Qué le interesa aparte de la física?

No me queda demasiado tiempo libre, pero también me preocupan cosas como el cambio climático.

¿Está Japón planeando ganar un tercer Nobel con Hiperkamiomande?

Para eso necesitamos financiación y colaboración internacional. ¡Se trata de un detector muy caro!

¿Cuándo estará listo?

Si empezamos la construcción en 2019 creo que podremos empezar el experimento en 2027.

Japón ha ganado dos Nobel en menos de veinte años gracias a la misma máquina: el detector Superkamiokande ¿Es esta la manera de conseguir premios Nobel, invertir en una gran máquina? Revélenos la fórmula para que podamos ganar un Nobel en España.

No sé cuál es la fórmula, pero la física de neutrinos es extremadamente importante para comprender la física más allá del modelo estándar de física de partículas. De hecho, la extremadamente pequeña masa de los neutrinos parece tener una gran implicación con el propio universo. Con el inicio de todo, el Big Bang, el universo estaba a una temperatura altísima, y de ahí se producen simultáneamente la materia y la antimateria. Eso quiere decir que el número de partículas de materia y de antimateria debería ser el mismo, pero resulta que solo tenemos materia. Así que eso es un gran misterio para nuestra comprensión del universo, y los neutrinos, con su extremadamente reducida masa, podrían decirnos las razones para esta asimetría de la materia presente en el universo. Es un problema muy importante que todavía no está resuelto y para resolverlo necesitamos la nueva generación de detectores que buscan oscilaciones y también detectores que buscan desintegraciones doble beta sin neutrinos, como el experimento NEXT, en España.

La entrevista concluye con un guiño amistoso a uno de los entrevistadores. La generosidad es otro de los rasgos de un buen samurái.

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(1) K. Hirata et al, Phys.Lett.B 205 (1988) 416

(2) «We are unable to explain the data as the result of systematic detector effects or uncertainties in the atmospheric neutrino fluxes. Some as-yet-unaccounted-for physics such as neutrino oscillations might explain the data».

(3) D. Casper et al., PRL 66 (1991) 2561. R. Becker-Szendy, PRD 46 (1992) 3720.


Fabiola Gianotti: «El progreso evoluciona basándose en la mejora de la tecnología conocida»

Traducción: Teresa Galarza

(English version here)

Si hubiera que definir a Fabiola Gianotti (Roma, 1960) en una sola palabra, esa sería vocación. Si dispusiéramos de dos, habría que añadir magnetismo. Si se nos concediera una tercera, sería sin duda gracia. La primera mujer en desempeñar el cargo de coordinadora de uno de los dos grandes experimentos del LHC (ATLAS) y también la primera mujer directora general del CERN agita una mano de largos dedos de pianista cuando el entrevistador la compara con su gran modelo, Marie Curie. «¡No exageres!», protesta. «Soy una simple investigadora que hace lo que puede». Uno imagina exactamente la misma reacción en la propia madame Curie, una modestia no fingida que emana del alma de una científica apasionada por su trabajo. 

El descubrimiento del bosón de Higgs ha sido uno de los hitos de la ciencia moderna. Como portavoz de la colaboración ATLAS, uno de los dos experimentos del LHC que ha encontrado la señal de la partícula de Higgs, ¿cómo viviste ese momento crucial?

Resulta que estamos en el quinto aniversario del anuncio del descubrimiento, que se hizo público el 4 de julio de 2012. Fue uno de los momentos más maravillosos de mi vida, porque no hay nada más gratificante y emocionante para un científico que un descubrimiento y el periodo (lleno de emoción, esperanzas y suspense) que conduce al mismo. Durante meses, vimos la señal de la nueva partícula en desarrollo, sin que fuera algo concluyente, mientras buscábamos principalmente en dos canales (Higgs decayendo a un par de fotones y Higgs decayendo a cuatro leptones cargados). A finales de 2011 obtuvimos una señal sugestiva pero no concluyente, a lo largo de 2012 desarrollamos un análisis a ciegas (una técnica en la que los físicos que analizan los datos ocultan la región donde se espera la señal, para evitar que haya un sesgo por el fondo o las fluctuaciones estadísticas). Un mes antes del anuncio, el canal de dos fotones empezó a convertirse en una señal, pero el canal de cuatro leptones parecía un poco viciado, así que durante un tiempo nos estuvimos mordiendo las uñas en ATLAS, viendo cómo la importancia de la señal crecía muy lentamente. Nuestro estado de ánimo y esperanzas cambiaban con las fluctuaciones estadísticas. Pero un par de semanas antes del anuncio, el canal de cuatro leptones también comenzó a estar poblado, eliminando así las dudas incluso de los más conservadores de nuestro equipo. Y el 4 de julio, ATLAS y CMS anunciaron el descubrimiento de una nueva partícula de Higgs. ¡Y qué partícula! La partícula de Higgs es uno de los ingredientes fundamentales del modelo estándar, la prueba de que entendemos algo sobre cómo se generan las masas de partículas elementales. ¡Piénsalo! El mecanismo de Brout-Englert-Higgs (BEH) se propuso como una teoría puramente matemática, teoría que además predice la existencia de una partícula muy especial que se ha buscado durante más de cincuenta años. Y la encontramos. Fue un momento realmente mágico.

Hay muchos científicos que piensan que el Nobel debería haberse compartido entre todos los investigadores que hicieron posible el descubrimiento.

Hasta donde yo sé, el Premio Nobel solo puede otorgarse hasta a un máximo de tres personas, lo cual es incompatible con dar el premio a colaboraciones experimentales (cada una de ellas cuenta con varios miles de científicos). Pero puedo decir que para nosotros el hecho de que les dieran el Premio Nobel a Peter Higgs y François Englert fue simplemente genial.

¿Así que no os llevasteis después de todo una gran decepción?

Desde luego que yo no, y creo que muchos de mis colegas compartieron el mismo sentimiento. Cuando descubres algo, primero te sientes recompensado por el descubrimiento. Y en aquel momento el mérito al trabajo experimental obtuvo un claro apoyo en la forma en que se formuló la motivación del Premio Nobel y también por las declaraciones públicas de Peter Higgs y François Englert. Nos alegramos mucho de que se premiara a los genios que desarrollaron las grandes ideas detrás del mecanismo BEH. Lamentablemente, Robert Brout faltó hace unos pocos años.

Se ha descubierto el Higgs, pero no ha aparecido nada más. ¿Piensas que nos encontramos ante un desierto? ¿Cómo lo vamos a cruzar?

Yo no diría que estamos ante un desierto. Por el contrario, la situación actual es extremadamente emocionante y motivadora. Tenemos más y más pruebas experimentales de que hay física más allá del modelo estándar. Esta evidencia proviene de fuentes muy diferentes del sector de los neutrinos, del Universo Oscuro, de cuestiones no resueltas en la física del sabor (por ejemplo, el número y el patrón de varias familias de partículas). El problema es ¿en qué energía encontraremos esta nueva física, y cuál es la fuerza de las interacciones involucradas? Tal vez las nuevas partículas sean muy pesadas, en cuyo caso necesitaremos potentes aceleradores de alta energía para producirlas y estudiar sus decaimientos, o quizá sean muy ligeras e interactúen muy débilmente con la materia ordinaria (este es el caso de los neutrinos y se cree que también el de las partículas de materia oscura), en cuyo caso necesitaremos rayos muy intensos. En cierto sentido, es como buscar una aguja en un pajar y ni siquiera sabemos en qué pajar buscar. Esto hace que vivamos en un momento para la física muy emocionante. Ni siquiera existe un solo instrumento que proporcione la garantía de que vamos a encontrar la nueva física. Así que tenemos que reunir los muchos enfoques experimentales que se han desarrollado en los campos de la física de partículas y astropartículas durante décadas y desplegarlos todos para hacer frente al problema. Esto incluye aceleradores de alta energía, experimentos de neutrinos, cartografiado cósmico, búsquedas directas de materia oscura, medición con precisión de partículas de modelo estándar… todo a nuestro alcance, en realidad.

Un ataque total.

De hecho, lo es. Tenemos que llevar a cabo un ataque total, y lo bueno es que estamos en posición de hacerlo, porque hemos desarrollado los enfoques necesarios y tecnologías en las últimas décadas. Es un momento fantástico. Desde luego que todos estamos impacientes, todo el mundo lo está, pero, como sabes, la física requiere de paciencia. ¡Lo conseguiremos!

Al mismo tiempo, debemos impulsar las tecnologías aún más en todos los campos. Por ejemplo, queremos más energía de nuestros aceleradores de partículas, pero tenemos que ser capaces de lograrlo a un costo y tamaño asequibles. Por lo tanto, además de progreso constante estaremos buscando conseguir adelantos tecnológicos en muchos sectores. Aceleradores de partículas, telescopios, neutrinos y detectores de materia oscura, lo que quieras. Esto agrega un interés extra a nuestra búsqueda. No se trata solo de encontrar la nueva física, sino también de inventar nuevas herramientas, empujar las tecnologías actuales a sus límites y más allá.

¿Cuál intuyes que será el próximo descubrimiento?

Hoy no estoy segura. Hace unos años habría dicho que la supersimetría, simplemente porque la teoría es bella, una extensión elegante del modelo estándar, y permitiría responder a muchas de las preguntas pendientes al mismo tiempo. Pero las partículas supersimétricas todavía no han aparecido y quizá la nueva física sea otra cosa. En cualquier caso, la naturaleza siempre ha demostrado ser mucho más simple, inteligente y elegante que las teorías de los físicos que intentan describirla. Así que quizá el enfoque correcto, al menos para nosotros, los experimentalistas, sea pensar cómo abordar las preguntas en lugar de correr detrás de una teoría u otra. Y si me preguntas qué pregunta quisiera que el CERN contribuyera a resolver sería sin duda entender la materia oscura de la naturaleza. Entre otras cosas, aumentaría nuestro conocimiento del universo del 5% (hoy) al 30%. ¡Para encontrar el otro 70% necesitamos entender la energía oscura! Se trata de grandes rompecabezas, emocionantes e incluso desconocidos para los científicos de hace un siglo. ¡Y tenemos la oportunidad de tratar de resolverlos en nuestros días!

El físico Pedro Echenique habla a menudo de la sublime utilidad de la ciencia inútil. ¿Por qué la sociedad debe apoyar una ciencia aparentemente inútil, como la física de partículas?

El progreso evoluciona a ritmo pausado basándose en el desarrollo y la mejora de la tecnología conocida. Sin embargo, sin nuevas ideas revolucionarias y sin avances, este progreso se estanca.

La luz que enciendes en casa por la noche, por ejemplo, no viene solo de la fabricación de velas más grandes y más eficientes o de las lámparas de gas, viene de un gran avance que sucedió no hace todavía ciento cincuenta años. La bombilla eléctrica fue un nuevo modo de producir luz que cambió el mundo. No habría sido posible sin que los físicos entendieran el concepto básico de electricidad. Por supuesto, desde las primeras bombillas de alrededor de 1850 hasta los modernos dispositivos de bajo consumo ha habido un gran progreso, pero del segundo tipo, un progreso gradual que ha mejorado mucho la forma en que producimos luz eléctrica pero que no ha cambiado el descubrimiento esencial de hace siglo y medio.

La historia demuestra que, por lo general, el avance proviene de la investigación fundamental. Los ejemplos son interminables, desde la penicilina hasta los rayos X y la mecánica cuántica ¿Y por qué esto es así? Creo que, como la investigación fundamental viene impulsada por la curiosidad, no tiene restricciones derivadas de los beneficios o de la entrega de un producto específico. Por lo tanto, los científicos pueden actuar con amplitud de miras porque son libres de hacerlo.

Sin embargo, también es cierto que a menudo los avances que provienen de la ciencia fundamental tardan décadas en tener un impacto en la sociedad. Y a nuestra sociedad, tan acelerada, le cuesta aceptarlo. Por ejemplo, el arco eléctrico, lo que realmente demostró el principio de la bombilla eléctrica, data de 1800, mientras que el filamento de tungsteno que define el bulbo moderno se introdujo en 1910. ¡Eso es más de un siglo! A menudo pasamos por alto este aspecto lento, en nuestra sociedad acelerada. Otro buen ejemplo proviene de la mecánica cuántica y la relatividad. Cuando se desarrollaron las dos teorías, estaban tan lejos de tener un uso práctico que todo el mundo las consideraba totalmente esotéricas y desconectadas de cualquier posible aplicación práctica. Sin embargo, sin la mecánica cuántica no habríamos tenido electrónica, ordenadores, la Web… de hecho, todos los aparatos que nos rodean, nuestros iPhones y mesas y relojes inteligentes, hablan mecánica cuántica entre sí. En cuanto a la relatividad, sin una comprensión precisa de la teoría, el GPS no funcionaría.

Entonces, ¿tendrá el descubrimiento del Higgs una aplicación con propósitos puramente prácticos? No lo sabemos, e incluso si lo tiene, puede tardar décadas a partir de ahora, o incluso más tiempo. Pero piensa en la respuesta de Faraday (supuestamente) a William Gladstone (entonces ministro de Finanzas), cuando se le preguntó por el valor práctico de la electricidad: «Un día, señor, podrá gravarlo con impuestos».

A este respecto, ¿debería el CERN invertir más en ciencia aplicada?

El CERN también contribuye a la ciencia aplicada. Nuestros objetivos científicos son tan ambiciosos que necesitamos instrumentos extremadamente avanzados y sofisticados (principalmente en tres dominios: aceleradores de partículas, detectores de partículas e infraestructura informática), que a su vez requieren del desarrollo de nuevas tecnologías en diversos campos. Y esas tecnologías se pueden aplicar en muchos dominios de la sociedad. Por ejemplo, la tecnología de vacío ultra alto desarrollada en el CERN puede aplicarse en paneles solares, y los detectores y aceleradores de partículas se utilizan en la terapia y la imagen médica, el manejo de grandes datos es otro ejemplo, y no hay que olvidar la World Wide Web (WWW). Lo que desarrollamos está disponible para todos de forma gratuita, porque somos una institución de investigación financiada con dinero público. ¿Puedes imaginarte un mundo en el que la web fuera propiedad de una empresa privada? Y, por supuesto, publicamos en revistas de acceso abierto (disponibles para todo el mundo sin costo alguno), desarrollamos software y hardware libres, etc. ¡Creo que nuestra ciencia inútil resulta ser muy útil!

La transferencia de tecnología que hacemos es principalmente espontánea. Para hacerlo más y mejor, el CERN puso en marcha hace varios años un Grupo de Transferencia de Conocimiento, con el objetivo de llenar la brecha entre las tecnologías que desarrollamos y los productos que pueden ser consumidos por la sociedad.

El sensacionalismo está en aumento. ¿Podemos hacer algo para ayudar?

Creo que lo mejor que los científicos pueden hacer es ser extremadamente rigurosos y cuidadosos y nunca vender resultados que no sean lo suficientemente sólidos. Explicar además que la ciencia no solo está hecha de descubrimientos sensacionales, sino principalmente del trabajo paciente día a día que nos permite dar pequeños pasos y avanzar en el conocimiento. Pero claramente nuestra sociedad está apurada y los medios quieren noticias sensacionalistas.

¡Que no podemos proporcionar todos los meses!

¡Absolutamente! Y en algún momento tenemos que simplemente hacerles saber que esto es todo. ¡No se puede hacer un descubrimiento del Higgs cada semana!

La sociedad moderna considera que la ciencia es una gran medicina milagrosa capaz de arreglar todos nuestros problemas. ¿Cómo podemos explicar a la sociedad que los científicos no son chamanes y que no tenemos la solución para todos los problemas?

Se trata de ser muy claro y explicar a la gente qué es el método experimental, el concepto de la incertidumbre de medida y lo que la ciencia puede y no puede hacer. Al mismo tiempo, debemos trabajar duro y proporcionar datos y hechos para que los políticos puedan tomar decisiones informadas. Los científicos no deben ser jugadores pasivos, pero tampoco podemos ser apóstoles. Debemos pisar con cuidado y rigor. No soy experta en cambio climático, pero me parece un muy buen ejemplo de un problema en el que debemos ser delicadamente equilibrados.

Hablemos del experimento ATLAS. ¿Cómo te las arreglas para dirigir a un equipo de más de tres mil científicos respondones?

Estoy de acuerdo en que es casi un milagro. Obviamente, un experimento como ATLAS necesita una estructura organizacional y jerárquica, de lo contrario no sería capaz de operar eficazmente. Sin embargo, la estructura debe ser ligera, evitando la burocracia excesiva, porque hacemos investigación científica, y la investigación se basa en ideas y creatividad. En particular, las personas más creativas son jóvenes y, si tenemos reglas demasiado estrictas o demasiada burocracia, los jóvenes científicos se sienten desalentados y no pueden expresar su creatividad e ideas de la mejor manera. La otra razón por la que funciona tan bien es que, aunque existe una estructura organizacional y jerárquica, una colaboración como ATLAS es una democracia real, hasta me atrevería a llamarla democracia popular, lo que significa que, cuando hablamos de ciencia, todos estamos al mismo nivel independientemente de nuestra nacionalidad, edad, antigüedad, género, premios, estatus académico, etc. Por lo tanto, si la estudiante más joven del país más pobre en el experimento tiene la mejor idea para resolver un problema, puede terminar impulsando la estrategia del experimento. El otro pedacito de la magia es pasión, pasión por la física. En una colaboración como ATLAS, a todos les encanta su trabajo, todos se esfuerzan y ​​disfrutan el recorrido. Eso no excluye problemas y fricciones, pero las cosas han funcionado mucho mejor de lo que uno podría haber previsto, y creo que la razón es que todos estamos animados por la misma pasión por la física y todos perseguimos el mismo objetivo, y este objetivo, me atrevo a decir, va más allá de nuestras propias ambiciones.

El título de las recientes memorias de Mary K. Gaillard es A Singularly Unfeminine Profession (Una profesión singularmente poco femenina). Así que, dime, ¿cómo es que Fabiola Gianotti, que quería estudiar Humanidades, terminó en esta profesión tan singularmente poco femenina? 

Siempre he sido una persona muy curiosa y, definitivamente, era una niña preguntona, ¡solía hacerme todas las grandes preguntas! Finalmente leí una biografía de Marie Curie y encontré no solo un gran modelo a seguir, sino también el encanto de hacer ciencia. De alguna manera llegué a la conclusión de que estudiar Física me permitiría hacer una pequeña contribución para afrontar y posiblemente responder a algunas de esas grandes preguntas. Nunca me arrepentí de mi decisión.

Se podría argumentar que una de las raisons d’être para el CERN es proporcionar un lugar con una enorme concentración de talento.

Absolutamente, es una de las características más interesantes del CERN, tanta gente excelente trabajando en equipo. Pero debo decir que se encuentran muchos talentos también en los institutos y laboratorios colaboradores. Como nota personal, debo decir que tuve maestros extraordinarios cuando estaba estudiando en la Universidad de Milán. La ciencia permite a los jóvenes crecer rápido porque es muy democrática. Todos trabajamos juntos, todos estamos al mismo nivel, tanto que en el CERN se pueden encontrar estudiantes y premios Nobel sentados en la misma mesa hablando de física.

Eres la primera mujer en ser directora general del CERN en sesenta años. Uno se sentiría tentado a decir que el CERN es un lugar singularmente poco femenino.

No creo que el CERN sea un lugar menos femenino que el ambiente promedio de trabajo en otros campos de la ciencia y la tecnología, donde la fracción de mujeres es típicamente el 20%. Esto es lo que también se encuentra en el CERN. Y cuando se sube en la jerarquía todavía se encuentra una buena fracción de mujeres en el CERN, por lo que el famoso techo de cristal no es más bajo aquí que en otros lugares. Por supuesto, estoy a favor de mejorar la situación, aquí y en otros lugares. Tenemos que hacer más para atraer a las niñas a la ciencia, y tenemos que hacer más para evitar el llamado tubo de escape (mujeres que abandonan el campo en algún momento de su carrera debido a la familia u otras limitaciones). Las modelos a seguir también son importantes para mostrar a las generaciones más jóvenes de mujeres que tienen las mismas oportunidades que sus colegas masculinos.

Eres una pianista consumada. ¿Tienes tiempo para tocar o escuchar música?

Escucho música todo el tiempo. La música es un componente esencial de mi vida y creo que mi educación musical tuvo un fuerte impacto en mi carrera científica. La música te enseña creatividad, rigor y disciplina, algunas de las virtudes que necesitas en la investigación científica. Hay fuertes vínculos, en mi opinión, entre la física y la música. ¡Podríamos hablar de cómo la música conecta con la física y las matemáticas eternamente! Desafortunadamente, no tengo mucho tiempo para tocar ahora. Además, soy muy perfeccionista, y me frustra no ser tan buena como era cuando tenía veinte años, pero, en general, la música siempre está conmigo.

¿Hay vida para Fabiola Gianotti más allá del CERN?

Tengo muy poco tiempo, pero trato de usarlo bien. Creo que no es bueno ocupar la mente solo en una cosa, y creo que puedo ser mejor física y mejor directora del CERN si me permito alguna indulgencia en otros intereses. Así que trato de llevar una vida sana, hacer un poco de deporte, música, amigos… Trato de ser una persona realizada todo lo que puedo en todos los aspectos.

¿Todavía te queda algo de tiempo para la física, leer papers, hablar con colegas, aconsejar a estudiantes?

Trato de leer por lo menos algunos de los papers relevantes que aparecen cada semana. Por ejemplo, en el momento del descubrimiento de la detección de las ondas gravitacionales leí montones de papers. También trato de ir a conferencias de física cada año. Y más del 50% de mi tiempo como directora general se dedica a la ciencia de laboratorio en cuanto a supervisión de proyectos y experimentos, tomar decisiones científicas estratégicas, y contribuir a preparar el futuro del CERN.

¿Cómo será tu vida después de ser la directora general del CERN? ¿Cómo te imaginas después de dejar el trabajo? ¿Vas a volver a ser una física normal?

¡Por supuesto que sí! Volveré a hacer física, análisis de datos o a trabajar en una actualización del detector, y seré muy feliz haciéndolo. Mira, lo bueno de nuestro campo es que estamos llamados a desempeñar papeles, en mi caso ha sido ser directora general durante cinco años, pero, dado que en primer lugar somos científicos, somos igualmente felices cuando volvemos a la investigación.

¿Qué opinión tienes de las redes sociales? Sé que tienes una cuenta de Twitter que no usas demasiado.

No la uso en absoluto. Creo que está ahí porque en algún momento alguien abrió una cuenta falsa de Twitter con mi nombre así que junto con el grupo de comunicaciones del CERN decidimos abrir una cuenta oficial. Pero no mantengo actividad en las redes sociales. Tal vez soy demasiado anticuada, pero la verdad es que prefiero interacciones más directas con la gente.

¿Nos vigila el gran hermano Google? Sé que también te preocupa la protección de datos personales.

Sí, la protección de datos personales es cada vez más importante. Recientemente hemos puesto en marcha una oficina que se ocupa de la protección de la privacidad de los datos en el CERN. El personal necesita saber cómo se utilizan sus datos privados, por cuánto tiempo se conservan, quién tiene acceso a ellos.

Marie Curie era tu modelo a seguir, pero me atrevería a decir que te has convertido en una especie de Marie Curie moderna.

¡Vamos! ¡No exageres! Marie Curie fue una gran científica que ganó dos Premios Nobel y fue pionera en varios campos de la ciencia, yo soy solo una física normal haciendo mi trabajo con seriedad. Estoy orgullosa de hacerlo lo mejor que puedo, ¡pero no hay comparación con Marie Curie!

¿Cómo manejas la fama?

Estoy un poco expuesta, es cierto. En parte debido a mi trabajo actual, en parte debido al descubrimiento del Higgs, y quizás también porque soy una mujer que está en una posición visible normalmente ocupada por hombres. Pero lo que hacemos aquí es realmente un trabajo colaborativo y es crucial que nosotros, los científicos, independientemente de nuestra posición y rol, compartamos lo que hacemos con los medios de comunicación y el público en general, porque la ciencia pertenece a todos. Como nota más personal, si mi visibilidad puede ser útil para promover la causa de la ciencia, la acepto con gusto. Pero la fama no es algo que anhelo. Estaré contenta de volver a ser Fabiola cuando termine mi periodo.

¿Cuál sería tu consejo para una joven que comience hoy una carrera en Física? ¿Tu consejo para un joven sería diferente?

El mismo consejo para ambos. Yo le diría, a él o a ella: si realmente te gusta la física, ¡dedícate a ella! Contribuir a la promoción del conocimiento de la humanidad es una de las actividades más gratificantes que existen, pero debes saber que tendrás que enfrentarte a desafíos y tiempos difíciles, ya que el camino es difícil, actuar con decisión, motivación, ser fuerte, y no renunciar fácilmente. Asimismo, hay que ser modesto, ya que solo siendo humildes podemos dar lo mejor de nosotros mismos. Además, la ciencia nos muestra cada día cuánto hemos aprendido y cuánto progreso ha hecho la humanidad a lo largo de los siglos y, al mismo tiempo, lo poco que sabemos y cuánto todavía tenemos que aprender. Así que podemos estar orgullosos de lo que hemos logrado, pero al mismo tiempo debemos ser modestos.


Fabiola Gianotti: «Progress evolves smoothly based on the development and improvement of known technology»

Translation: Teresa Galarza

(Versión en castellano aquí)

If we had to describe Fabiola Gianotti in a single word that would be vocation. If we had two, we could add: magnetism. If we were granted a third, it would be, undoubtedly: flair. The first woman to hold the position of coordinator of one of the two major experiments of the LHC (Atlas) and also the first woman to be appointed General Director of CERN lifts her hand of pianist-like long fingers when the interviewer compares her with her great model, Marie Curie. “Do not exaggerate!”, she protests, “I am a simple researcher doing what I can”. One imagines exactly the same reaction from Madame Curie herself. An unfeigned modesty that emanates from the soul of a scientist who is passionate about her work.

The discovery of the Higgs boson has been one of the landmarks of modern science and you played a major role in it, as spokesperson of the ATLAS collaboration, one of the two LHC experiments that has found the signal of the Higgs particle. How did you live that crucial moment?

It turns out that today is the 5th anniversary of the announcement of the discovery, which was announced on the 4th of July of 2012. It was one of the most wonderful moments of my life. There is nothing more rewarding and exciting for a scientist than a discovery and the period (full of emotion, hopes and suspense) that leads to it. For months we were seeing the signal of the new particle developing, but for a long time it was inconclusive. We were searching mainly in two channels (Higgs decaying two a pair of photons and Higgs decaying to four charged leptons). At the end of 2011 we had a suggestive but not conclusive signal, then, all along 2012 we developed our blind analysis (a technique in which the physicists analyzing the data blind the region where the signal is expected, to avoid being biased by background or statistical fluctuations). One month before the announcement, the two-photon channel started to develop into a signal, but the four lepton channel was kind of stale, so for a while we were really biting our finger nails in ATLAS, watching the significance of the signal grow so very slowly. Our mood and hopes were changing with the statistical fluctuations. But a couple of weeks before the announcement, the four-lepton channel also started to be populated, thus removing the doubts of even the most conservative of us.  And on the 4th of July, ATLAS and CMS announced the discovery of a new Higgs-like particle. And what a particle! The Higgs particle is one of the most essential ingredients of the Standard Model, the proof that we understand something about how the masses of elementary particles are generated. Think about it! The Brout-Englert-Higgs (BEH) mechanism was proposed as a purely mathematical theory, and then this theory predicts the existence of a very special particle, which has been searched for more than 50 years. And we found it.  It was a truly magical moment.

There are many scientists who think that the Nobel prize should have been co-shared by the experimentalists who made the discovery…

As far as I know, the Nobel Prize can be given only to individuals, and up to maximum of 3, which is incompatible with giving the prize to the experimental collaborations (each one of them counting several thousand scientists). But I may say that for us the fact that the Nobel Prize was given to Peter Higgs and Francois Englert was just great.

So it was not a big disappointment after all?

Certainly not for me and I think many of my colleagues shared the same feeling. When you discover something, first of all you are very much rewarded by the discovery itself. And then the credit to the experimental work was very clear in the way the Nobel Prize motivation was formulated and also in the public declarations of Peter Higgs and Francois Englert.  We were so happy that the ingenious theorists who develop the great ideas behind the BEH mechanism were awarded. Unfortunately, Robert Brout disappeared a few years ago.

So the Higgs have been discovered, but nothing else has shown up. Do you think we are standing in front of a desert? How are we going to cross it?

I’m not so sure there is really a desert in front of us.  On the contrary, the situation today is extremely exciting and motivating. We have more and more experimental evidence that there is physics beyond the Standard Model. This evidence comes from very different sources, from the neutrino sector, from the Dark Universe, from unresolved issues in flavor physics (e.g. the number and pattern of the various families of particles). The problem is at which energy shall we find this new physics, and what is the strength of the involved interactions? Perhaps the new particles are very heavy, in which case we need powerful high-energy accelerators to produce them and study their decays, or perhaps they are very light and interact very weakly with ordinary matter (this is the case of neutrinos, and is believed to be the case also of dark matter particles) in which case we would need very intense beams. In a sense it is like searching for a needle in a haystack and we don’t even know which haystack to search. This makes the present times so exciting. Also, there is no single instrument that provides the guarantee to find the new physics. So we have to collect the many experimental approaches that particle and astroparticle physics have been developing for decades and deploy all of them to attack the problem. This includes high-energy accelerators, neutrino experiments, cosmic survey, direct dark matter searches, precision measurement of standard model particles, everything in our hand, really…

So it’s a total attack

Indeed, it is, we have to do a total attack, and the nice thing is that we are in the position to do so, because we have developed the needed approaches technologies over the past decades. It is a fantastic moment. Of course we are all impatient, everybody is impatient but as you know physics requires patience.  We will get there!

In parallel we must push the technologies further in all fields. For example, we want more energy from our particle accelerators, but we need to be able to achieve it at an affordable cost and size. So, in addition to incremental progress we will be looking for technological breakthroughs in many sectors. Particle accelerators, telescopes, neutrino and dark matter detectors, you name it. This adds extra interest to our quest. It’s not only finding the new physics, but also inventing new tools, pushing the current technologies to their limits and beyond.

What is your intuition about the next discovery?

Today I am not all that sure. A few years ago I would have said Supersymmetry, simply because the theory is beautiful, an elegant extension of the Standard Model, and would allow to answer many of the outstanding questions at the same time. But supersymmetric particles have not shown up yet  and so perhaps the new physics is something else. In any case, nature has always proven to be much more simple, clever and elegant than the theories of physicists trying to describe it. I believe the right approach, at least for us, experimentalists, is to think how to address the questions rather than running behind one theory or another. And if you ask me which question I would like CERN to contribute to solving that would be understanding the nature dark matter. Among other things, it would increase our knowledge of the universe from 5% (today) to 30%. To find the other 70% we need to understand dark matter! These are great, exciting puzzles, which were mostly unknown to scientists a century ago.  And we have the chance to try to solve them in our own time!

The physicist Pedro Echenique, speaks often of the sublime usefulness of useless science. So tell us why society should support apparently useless science such as particle physics?

Progress evolves smoothly based on the development and improvement of known technology. However, without new revolutionary ideas and breakthroughs, at some point progress stagnates.

The light that you have at home in the evening, for example, does not come from just building bigger and more efficient candles or even gas lamps, it comes from a breakthrough that happened not quite 150 years ago. The electric bulb was a truly new way to produce light which changed the world. It would not have been possible without fundamental research to understand the basic concepts of electricity. Of course, from the first bulbs of circa 1850 to today’s modern low-power devices, there has been a lot of progress, but of the second type, incremental progress that has improved very much the way we produce electric light but has not changed the essential concepts discovered a century and a half ago.

History shows that usually breakthroughs come from fundamental research. The examples are endless, from penicillin to X-rays and quantum mechanics. And why so? I think because fundamental research is curiosity driven, it has not constraints arising from profit or from delivery of a specific product. So, really the scientists can think widely and broadly because they are free to do so.

However, it is also true that often the breakthroughs that come from fundamental science take decades to show an impact on society. And our accelerated society often has a hard time to accept this.  For example, the electric arch, which really demonstrated the principle of the electric bulb dates from 1800, while the tungsten filament which defines the modern bulb was introduced in 1910. This is more than a century! Another pretty example comes from quantum mechanics and relativity. When both theories were developed, they were so far from any practical use that everybody considered them as totally abstract and disconnected from any possible application. However, without quantum mechanics we would not have the modern electronics, computers, the web, all the gadgets that surround us, our iphones, tablets and smart watches. As for relativity, without a precise understanding of the theory, GPS would just not work.

So, will the Higgs find an application to purely practical purposes? We don’t know, and even if it does, it could be decades from now, or more. But think about Faraday’s (purported) reply to William Gladstone (then minister of finance), when asked of the practical value of electricity: “One day sir, you may tax it.”

Connecting with this discussion should CERN invest more on applied science?

CERN actually contributes also to applied science. Our scientific goals are so ambitious, that we need extremely advanced and sophisticated instruments (mainly in three main domains: particle accelerators, particle detectors and computing infrastructure), which in turn require the developments of new technologies in various fields. And those technologies find applications in many domains of society. So, for instance, ultra-high vacuum technology developed at CERN find application in solar panels, and particle detectors and accelerators are used in medical therapy and medical imaging, handling big data is another example, not to mention the WWW.  And what we develop is available to everybody for free, because we are a research institution funded with public money. Can you imagine a world in which the web was owned by a private company? And of course we publish in open access journals (available to everybody at no cost), we develop open software and hardware, etc. I believe that our useless science turns out to be quite useful!

The technology transfer that we do is mainly spontaneous. To do more of it and better, CERN has put in place several years ago a dedicated Knowledge Transfer group, aiming at filling the gap between the technologies we develop and products that can be consumed by society.

Sensation is in the rise. Can we do something to help?

I think the best think that we scientists can do is to be extremely rigorous and careful, never selling results that are not solid enough. And explain that science is not only made of sensational discoveries, but mainly of the patient day-by-day work that allows us to make little steps forward in knowledge. But clearly our society is in a hurry and the media want sensational news.

Which we can’t provide every month!

Absolutely! And sometime we just have to let them know that this is it. You cannot have a Higgs discovery every week!

Science is considered by modern society a great miracle medicine capable of fixing all our problems. For example we seem to believe that we can mess with climate change because science will eventually save us. So how can we explain to society that scientists are not shamans and we don’t have the solution for every problem?

It’s a question of being very clear and explaining to people  what the experimental method is, the concept of measurement uncertainty and what science can and can’t do.  At the same time, we must work hard to provide the data and facts so that politicians can take informed decisions. Scientists must not be passive players, but we cannot be apostles either.  We must tread carefully and rigorously.  I am not an expert in climatic change, but it seems to me a very good example of a problem where we must be exquisitely balanced.

Moving now on to the ATLAS experiment. How on Earth can you manage to run a team involving 3,000 plus unruly scientists?

I agree it’s a bit of a miracle. Obviously, an experiment like ATLAS needs an organizational and hierarchical structure, otherwise it would not be able to operate effectively. However, the structure must be light, avoiding excessive bureaucracy, because we do scientific research, and research is based on ideas and creativity. In particular, the most creative people are the youngsters and if we have too strict rules or too much bureaucracy, then the young scientists are discouraged and cannot express their creativity and ideas at the best. The other reason why it works so well is that although there is an organizational and hierarchical structure, a collaboration like ATLAS is a real democracy, and I would even dare to say a people’s democracy, meaning that, when we discuss science, we are all on the same level regardless of our nationality, age, seniority, gender, awards, academic status, etc. So, if the youngest student from the poorest country in the experiment has the best idea to solve the problem at hand, she may end up driving the strategy of the experiment. The other bit of magic is passion, passion for physics. In a collaboration like ATLAS everyone loves their work, everyone tries hard and enjoys the ride.  That does not exclude problems and frictions, but things have worked much better than one could have predicted, and I believe the reason is that we are all animated by the same passion for physics and we are all pursuing the same goal, and this goal is, I dare to say, higher than our own ambitions.

The title of the recent memoir by Mary K. Gaillard is “A singularly unfeminine profession“. So tell me how Fabiola Gianotti who wanted to study humanities ended up in this most singularly unfeminine profession? What happened?

I have always been a very curious person, and certainly I was a curious kid, I used to ask myself all the big questions! Eventually I read a biography of Marie Curie and found not only a strong role model, but also the enchantment of doing science. And somehow I came to the conclusion that studying physics would allow me to give a little contribution to address and possibly answer some of those big questions. And I never regretted my choice.

One could argue that one of the “raisons d’être” for CERN is that it provides a place with a huge concentration of talent.

Absolutely, it’s one of CERN’s nice features, so many excellent people working together. But I must say that one finds many talents also in the collaborating institutes and laboratories. On a personal note, I had extraordinary teachers when I was studying at the University of Milan. Science allows young people to grow fast because is very democratic. We all work together, we are all on the same level, at CERN you find students and Nobel Prize winners sitting at the same table talking physics.

You are the first woman to be CERN Director-General in 60 years. One would be tempted to say that CERN is a singularly unfeminine place…

 I don’t think CERN is a more unfeminine place than the average work environment in other fields of science and technology, where the fraction of women is typically 20 %. This is what you find also at CERN. And when you go up in the hierarchy, you still find a good fraction of women at CERN, so the famous glass ceiling is not lower here than in other places. Of course, I am all in favor of improving the situation, here and elsewhere. We have to do more to attract school girls to science, and we have to do more to avoid the so-called leaking pipe (women leaving the field at some point of their careers because of family or other constraints). Role models are also important to show the younger generations of women that they have the same opportunities as their male colleagues.

You are an accomplished pianist. Do you still have time to play or listen to music?

I listen to music all the time. Music is an essential component of my life and I think my education in music had a strong impact on my scientific career. Music teaches you creativity, rigor and discipline, some of the same virtues you need in scientific research. There are strong links in my opinion between physics and music. We could talk about how music connects with physics and math forever! Unfortunately I don’t have much time for playing these days. Also, I am a perfectionist, and it frustrates me not be as good as I was when I was 20 years old, but all in all, music is always with me.

Is there life for Fabiola Gianotti beyond being CERN Director-General?

I have very limited free time, but I try to use it well. I think it is not good to put your mind only on one thing, and I believe I can be a better physicists and a better CERN Director if I allow myself a bit of indulgence in other interests. So I try to lead a healthy life, doing a bit of sports, music, family, friends …  I try to be an accomplished person as much as I can in all aspects.

Do you still have a little bit of time for physics, reading papers, discussing with colleagues, advising students?

I try to read at least some of the relevant papers that appear every month in our field, for instance at the time of the detection of gravitational waves I read a lot of related publications! I also try to attend at least one physics conferences every year. And more than 50% of my time as director general is devoted to the science of the laboratory in terms of following the various projects and experiments, taking strategic scientific decisions, and contributing to prepare the future of CERN.

What will life be after being CERN Director-General? How do you imagine yourself after you quit the job? Are you going to be just a regular physicist again?

Absolutely, Yes!! I will be back to do physics, for instance some data analysis or the development of a detector, and I will be absolutely happy about it.  See, what is nice about our field is that we are called to play a given role for some time, in my case director general for 5 years, but because we are primarily scientists, we are happy afterwards to go back to active research.

 What do you think about social networks? I know that you have a twitter account but you don’t use it too much…

I don’t use it at all. I think it is there because at some point someone opened a fake twitter account with my name so together with the CERN communication group we decided to open an official account. But I am not a social networks activist. Perhaps I am too old fashioned, but the truth is that I prefer more direct interactions with people.

Is big brother Google watching us? I know that you are also worried about personal data protection.

Yes, personal data protection is becoming more and more important. We have recently put in place an office taking care of data privacy protection at CERN. The personnel needs to know how their private data are used, for how long they are retained, who has access to them.

Marie Curie was your role model, but I would dare to say that you have become a sort of modern Marie Curie…

C’mon! Do not exaggerate! Marie Curie was an outstanding scientist who won two Nobel Prizes and a pioneer in several fields of science, I am a just a regular physicist doing my job seriously, and I am proud of doing it as well as I can, but please no comparison with Marie Curie!

How do you handle the fame?

I’m a bit exposed, it is true. In part because of my current job, in part because of the discovery of the Higgs, and perhaps also because I am a woman in a visible position usually occupied by men. But what we do here is really a collaborative work and it is crucial that we, scientists, regardless of our position and role, share what we do with the media and the general public, because what science belongs to everybody. On a more personal note, if my visibility can be useful to promote the cause of science, I’m happy to accept. But exposure is not something I look forward to. I will be happy to be Fabiola again, when my term is over.

What would be your advice to young woman starting a career in physics today? Would your advice to a young man be different?

The same advice to both. I would tell her or him: If you really like physics go for it!  Contributing to advance the knowledge of humanity is one of the most gratifying activities. But be ready to address hard times and challenges, as the path is difficult, be determined, motivated, and strong, and don’t give up easily. Also, be modest, as only by being modest can we give the best of ourselves. In addition, science shows us every day how much we have learned and how much progress humanity has made over the centuries, and at the same time how little we know and how much we still have to learn. So we can be proud of what we have achieved, but at the same time we need to remain modest.

 


¿Y si todo lo que va mal fuese a peor?

Spartana
Juan José Gómez Cadenas
Espasa

portada spartanaEs una consigna muy vieja, Diego me ha contado que la repetían los milicianos que defendían Madrid de las tropas que lo asediaban, en la guerra que hubo aquí hace siglo y medio. Y está destellando en todos los monitores que rodean la plaza:

NO PASARÁN

A la vez, se escucha una música que también lleva semanas en las redes, es la banda sonora de un viejo film titulado Novecento, el himno oficioso del movimiento ciudadano que se opone a la Ley de Sectores.

Quizá hayan leído últimamente una propuesta del Gobierno que insta a la implantación en España de modelos de gestión público-privada de ciertas áreas urbanas, en las que los comerciantes y habitantes de las mismas pagarían impuestos adicionales a cambio de recibir más y mejores servicios. En la práctica, significaría la creación de barrios Premium en detrimento de otros barrios de la ciudad cuyos servicios serían menos cuidadosos. En realidad, atendiendo a la limpieza general o al número de comisarías y unidades policiales, cabe pensar que esta división urbana entre barrios privilegiados y barrios deprimidos tiene la misma edad que la propia civilización. Sin embargo, la nueva ley posiblemente lo único que haría sería abrir aún más la brecha entre los ciudadanos de primera y de segunda categoría. Empeorar las cosas.

Pues eso, exactamente eso es lo que nos cuenta Juan José Gómez Cadenas en su nueva novela, Spartana: «¿Qué pasará dentro de cincuenta años si todo lo que va mal ha ido mucho peor?».

La novela bebe de dos tradiciones más o menos clásicas. Por un lado, la de la distopía. El futuro que plantea Gómez Cadenas se desarrolla en un mundo injusto y en descomposición en el que los países se han unificado en tres grandes federaciones pancontinentales —la Federación Rusa, la Angloamericana y la Republica China que, de alguna manera, nos recuerdan a las meganaciones de 1984, la gran fábula distópica de George Orwell. Sin embargo, el mundo de Spartana no es el resultado de una gran guerra ni de una destrucción masiva; lo verdaderamente aterrador es que el mundo que se nos muestra es el producto de un apocalipsis lento, una degradación a combustión pausada, casi imperceptible, como consecuencia de los desajustes económicos paulatinos que nos hacen tragar día tras día, pero que aceptamos con una sonrisa, anestesiados mientras vemos el fútbol, vamos al cine o miramos la televisión.

Como todos los veteranos de este negocio, el viejo no acaba de acostumbrarse a las dimensiones, cada vez más gigantescas del espectáculo.

¿Tú lo entiendes niña? A la gente no le llega para pagar el alquiler, pero los shows están a reventar.

Panem et circenses, Alfredo. No me cuesta nada imaginarme la respuesta de mi abuelo. Panem et circenses.

Esa es probablemente la otra influencia distópica sobre la que navega Spartana; la de El fugitivo de Stephen King o incluso Un Mundo Feliz de Aldous Huxley. Si queremos mantener a los ciudadanos en un estado de opresiva pobreza sin que se rebelen, necesitamos algo que nos permita tranquilizarlos, calmarlos y, en definitiva, alienarlos de la terrible realidad que les rodea a diario. Huxley creó el soma, la droga de la felicidad. Gómez Cadenas, como King y, en realidad, como la propia realidad, elige la televisión. Y es que la competición que da nombre a la novela, la spartana, y que enfrenta a equipos de distintos países en cruentas pruebas de inspiración greco-latina se parece peligrosamente a la celebración de una Copa Mundial de Fútbol en unas ciudades cuya mitad de su población vive en favelas. Al fin y al cabo, lo importante es que el público se divierta y que el mundo entero se divierta. Y que lo vea a través de la televisión.

El mundo que nos presenta el autor está construido con elegancia y precisión, dejando detalles de divertida elucubración científica como la lanza de neutrinos, un artefacto capaz tanto de hacer una tomografía de la Tierra como de desactivar una bomba atómica a distancia. No en vano, Juan José Gómez Cadenas es profesor de investigación del CSIC y director del experimento NEXT en el Laboratorio Subterráneo de Canfranc. Vamos, que de neutrinos sabe un rato.

Con todo, y pese a la oscuridad que rodea la narración, Spartana es una entretenidísima novela de acción y aventuras. Escrita con un estilo narrativo sencillo y enormemente ágil, es la primera incursión de Gómez Cadenas en el territorio de la narrativa juvenil, un género en pleno auge, sobre todo en el mundo anglosajón, donde se denomina Young Adult Fantasy, Urban Fantasy o sencillamente Young Adult Fiction. Sin embargo, en cierto modo, este género destinado supuestamente al lector joven adulto no deja de ser la adaptación y la actualización de la novela clásica de aventuras.

Y esta es la segunda tradición de la que bebe nuestra novela. Porque Spartana está tan emparentada con Los juegos del hambre de Suzanne Collins o El dador de Lois Lowry, como con la Isla del tesoro de Robert Louis Stevenson o La vuelta al mundo en ochenta días de Julio Verne.

Así que entren en sus páginas y acompañen a Vega, nuestra atlética protagonista, en un viaje que les llevará desde los suburbios más deprimidos del Madrid del futuro hasta la luminosa ciudad antártica de Alberta, y desde el centro del Moscú más privilegiado hasta la arena de competición de las afueras de Atenas. Pero sobre todo, acompáñenla en el viaje interno que la transformará de ser una mera receptora de la realidad a convertirse en partícipe activa del cambio del mundo.

Un cambio tan imperioso, tan inevitable y tan necesario como casi imposible. Una empresa en la que tendrá que renunciar a todo: a su estatus, a la fama y casi a su propia vida.

Durante un tiempo creí que ese mecanismo degenerativo era un error de diseño. Ahora estoy convencido de que se trata de obsolescencia programada. Un niño es fácil de manipular, pero ¿cuánto tiempo tardaría un adulto con un IQ de doscientos en rebelarse contra los que le esclavizan?


Francis Halzen: «Siempre aconsejo a mis alumnos que no lean demasiados libros, ¡que hagan cosas!»

Francis Halzen para Jot Down 0

(English version)

La mirada de Francis Halzen es directa y serena. Con los brazos cruzados en torno al pecho y una sonrisa casi irónica bailándole en los labios, su pose es relajada y cordial como corresponde a un científico de su talla. Pero hay algo más en este respetadísimo físico teórico, que también es el director del experimento más interesante del momento, el gigantesco telescopio de neutrinos ICE CUBE, sito en la Antártida. Necesito unos instantes para entender de qué se trata, pero cuando caigo en la cuenta, no puede ser más obvio. Este afable caballero es un tipo peligroso. Pertenece a una clase especial de científicos, los depredadores, que nunca abandonan la caza hasta que consiguen que la propia naturaleza se rinda ante ellos. De hecho, nada me cuesta imaginármelo presentándose a sí mismo así: «Me llamo Halzen. Francis Halzen». Claro. El agente 007 de la física.

Recientemente ha saltado a la fama por el descubrimiento de neutrinos extraterrestres (posiblemente extragalácticos). Francis, por favor, dinos cuándo y cómo se te ocurrió la idea de construir un detector de neutrinos en el Polo Sur.

Si la memoria no me falla, la idea surge mezclando dos ingredientes principales. El primero era que tenía conocimiento del proyecto DUMAND, que había definido la idea de construir un gran detector de neutrinos, basado en el efecto Cherenkov, empleando un gran volumen natural de agua. El concepto surgió en Rusia en los años noventa, pero el primer intento serio de realizar un experimento similar tuvo lugar en Hawái, donde querían situar un detector (denominado DUMAND) cerca de cuatro kilómetros bajo el nivel del mar, al lado de la costa de la principal isla de Hawái. Aunque nunca participé en ese proyecto, lo sabía todo acerca de él porque trabajé con teóricos en Hawái, y a menudo iba a desayunar con gente que trabajaba en el proyecto DUMAND. El segundo ingrediente era que estaba trabajando en la detección de neutrinos en el hielo con el físico español Enrique Zas

¿Con nuestro Enrique Zas, de la Universidad de Santiago de Compostela?

¡Efectivamente! Entonces él era estudiante de doctorado en Madison, y estábamos trabajando en la idea de detectar emisiones de radio de neutrinos en el hielo. Cuando el neutrino interactúa, de hecho emite radiación Cherenkov en la banda de gigaherzios. El físico ruso Askaryan había sugerido el concepto en 1963, pero los artículos originales no habían mostrado cuál era la potencia de la señal, en apariencia debido a que, por aquel entonces, los rusos no tenían suficiente potencia computacional. En realidad se trataba de un problema difícil de resolver, y Enrique lo solucionó de forma brillante. Pero de otro lado, conocía DUMAND, y combinando ambas ideas surgió la posibilidad de construir un detector de neutrinos en el hielo.

El primer artículo que escribí sobre el tema lo hice en colaboración con John Learned, porque él conocía todas las técnicas de detección, de forma que si analizas el módulo óptico de ICE CUBE verás que se parece mucho a uno de DUMAND, esta gente fueron pioneros a la hora de descubrir la mayoría de este material. Así que no hubo chispazo, más bien la noción surgió de forma gradual. También hay que decir que, por suerte, yo era bastante ingenuo y no había leído todos los libros que teóricamente debía conocer antes de hacer esa propuesta. Por ejemplo, no había leído el texto de referencia de la época, titulado La óptica del agua y el hielo, lo cual fue bastante afortunado, ya que si lo hubiera hecho jamás habría comenzado el experimento.

Interesante.

¡Sí! De hecho, desde entonces siempre aconsejo a mis alumnos que no lean demasiados libros, que hagan cosas. La verdad es que, pese a que entonces ya tenía unos cincuenta años, también era un recién llegado al campo y por consiguiente ingenuo e ignorante… ¡lo que resultó ser una gran ventaja! De repente era como si tuviera nuevamente veinte años, porque estaba trabajando en un tema del que no sabía nada, y es por eso que la gente joven tiene éxito. Cuando te haces mayor y crees que lo sabes todo acerca de tu especialidad, entonces tu reacción a un problema difícil es ir a confirmar en un libro que el asunto es intratable y generalmente te convences de que ese es el caso. De hecho, el libro al que me refiero habría confirmado que la propagación de la luz en el hielo era tan mala que no podría hacer el experimento de ninguna manera. Si lo hubiera leído me habría convencido a mí mismo de que todo el concepto era imposible. Pero afortunadamente no lo hice, porque luego resultó que varios conceptos claves en el libro eran erróneos.

¿De verdad?

El libro afirmaba que la longitud de absorción de la luz de Cherenkov en el hielo era aproximadamente de ocho metros. Esto significa que la luz producida por una partícula a través del hielo se habría extinguido totalmente tras unos treinta metros. De ser así, ICE CUBE habría sido imposible, ya que para cubrir el enorme volumen del detector necesitaríamos separar los fotomultiplicadores por centenares de metros. Pero lo cierto es que la metodología de los experimentos que habían establecido estos parámetros era incorrecta y en consecuencia los resultados resultaron ser falsos. En realidad, la longitud de absorción de la luz de Cherenkov en el hielo de la Antártida es de unos cien metros y en el fondo del detector de más de doscientos metros, mucho más transparente que el agua, por ejemplo.

¿Cómo descubriste que todos los demás estaban equivocados?

Bien, cuando desplegamos las primeras líneas de AMANDA (el precursor de ICE CUBE), una de mis investigadores postdoctorales de entonces, Serap Tilav, entró un día en mi oficina y me dijo «puedo encajar todos los datos cuando cambio la velocidad de la luz». Pero cambiar la velocidad de la luz, era equivalente a cambiar la longitud de absorción, así que ajustamos los datos y encontramos un número muy elevado, de doscientos setenta metros… Eventualmente dimos con la receta final que no puede ser más sencilla. Cuanto más pura es el agua, más transparente y por tanto mayor resulta la longitud de absorción. Pero el hielo que forma ICE CUBE proviene de nieve que cayó en la Antártida hace cien mil años y se ha compactado en hielo purísimo.

¡Brillante!

Sí, esas fueron las buenas noticias, pero posiblemente también recuerdes las malas. La longitud de absorción no es el único parámetro relevante aquí, también descubrimos una longitud de dispersión de únicamente cuarenta centímetros que habría hecho inviable el experimento, ya que, aunque la luz no es absorbida por el hielo, se dispersa totalmente… La razón de esta corta longitud de dispersión era la existencia de burbujas de aire en el hielo y los libros de texto decían que no podían existir burbujas por debajo de cuatrocientos metros… ¡Se equivocabam! Hicimos un modelo y descubrimos que las burbujas deberían desaparecer a mil cuatrocientos metros, y decidimos construir AMANDA por debajo de mil quinientos metros. Eso era bastante osado por nuestra parte, y para colmo decidimos publicar nuestra predicción en Science. Luego, cuando instalamos la primera línea de AMANDA demostramos que, efectivamente, a esa profundidad no había burbujas y teníamos un experimento que funcionaba.

Así que existe esta combinación de suerte, oportunidad y salirse un poco del camino trillado para obtener algo tan grande, ¿no? ¿Cuándo publicasteis los primeros artículos?

El primer artículo lo escribí a partir de una charla que di en una conferencia a la que me habían invitado para hablar sobre algo diferente: presenté una ponencia sobre QCD y física de partículas en las interacciones de rayos cósmicos, y luego había una sesión paralela sobre nuevas técnicas de detección y me arriesgué a contar nuestras ideas sobre AMANDA y cuando vi que nadie se reía de mí, escribí un artículo junto a John Learned. Eso sucedió en el 87.

Hace veinticinco años.

Así que desde ese artículo hasta los neutrinos cósmicos hicieron falta veinticinco años, pero eso es lo normal en la física de partículas, ¿no?

Es como un viaje de Ulises, lo mides en una duración de veinte años.

Efectivamente. Así que lo hicimos bien.

¿Que sucede con los rusos y su detector en Baikal? En algún momento llegaron a ser protagonistas importantes, ¿no?

Sí, Baikal fue el primer telescopio que detectó neutrinos en un medio natural (el detector se instaló en las muy claras aguas del lago Baikal). Por la época el proyecto no tenía suficiente financiación pero parece que los rusos quieren construir ahora un gran detector en el Lago Baikal.

También perdieron una oportunidad.

Efectivamente y lo cierto es que estaban por delante de nosotros, como DUMAND. A veces, llegar demasiado pronto es una maldición.

¿Cómo financiasteis ICE CUBE?

Teníamos algo de dinero de una fundación privada de Wisconsin que apoya la investigación. Ellos habían aportado un millón de dólares, y luego la NSF [la Fundación Nacional de la Ciencia, una gran agencia de financiación de los EE. UU.] igualó esa aportación. Afortunadamente para nosotros, entonces la NSF tenía la política de apoyar proyectos arriesgados, su idea era que no tenían suficiente dinero para apoyar megaproyectos como hacen el DOE (Departamento de Energía) o la NASA, pero sin embargo sí para ayudar a experimentos que pudieran lograr un gran impacto. Ken Lane era entonces el director de la NSF, y él apoyó mucho el planteamiento de que la gran ciencia podía necesitar apostar un poco. Así que arriesgaron su dinero y construimos en primer lugar AMANDA, y luego ICE CUBE.

Así que simplemente te entregan el dinero, sin necesidad de grandes comités o grupos de evaluación.

Sí, esta es una de las grandes cosas acerca de la Fundación Nacional de la Ciencia. No tienen un sistema, a diferencia del Departamento de Energía que ha delimitado cada una de sus áreas. A la NSF le puedes proponer cualquier cosa, ¡cualquiera! La aceptarán o no, pero si te financian no te dicen lo que tienes que hacer, como hace el DOE.

No existe microdirección.

El problema con la microdirección es que acabas por no atreverte a correr riesgos y puedes terminar realizando experimentos demasiado predecibles. Tiendes a hacer eso porque, desgraciadamente, tales experimentos son los que se aprueban más fácilmente.

Recuerdo que me dijiste, para mi sorpresa, que en realidad nunca has estado en persona en la Antártida. ¿Por qué? ¿No te gustaría ir? Por cierto, si decides ir, ¿puedes llevarnos contigo?

Si existiera un motivo para ir me encantaría hacerlo, pero la verdad es que no existe ninguno. Debes comprender cómo se trabaja en la Antártida, cuando estaban construyendo el emplazamiento para un nuevo telescopio y para ICE CUBE, había mucha gente con cometidos esenciales en la estación Scott-Amundsen, ingenieros, electricistas, constructores, todo tipo de técnicos. La mayor limitación a la hora de hacer ciencia en el Polo Sur es el número de camas disponible. La manera en que funciona el sistema es que vas allí a hacer tu trabajo y sales por piernas cuando has acabado. Muchos de nosotros no teníamos un motivo real para ir, así que no fuimos. No quería sentar un mal precedente visitando el experimento como turista (aunque me habría gustado hacerlo). Además, en el Polo Sur no hay nada que ver que no haya visto ya, quiero decir que cada pieza de equipo destinada a ir al interior del hielo salió del laboratorio de ciencias físicas quince kilómetros al sur de Madison.

Francis Halzen para Jot Down

Danos un ejemplo de ese equipo.

El mejor es sin duda las perforadoras de agua caliente. Probablemente eran la parte del experimento que planteaba más desafíos, y fueron inventadas mediante una colaboración increíble entre ingenieros y físicos, incluyendo a estudiantes de doctorado… era un bonito proyecto, basado en un principio tan simple como una columna de agua a alta presión y alta temperatura, para fundir el hielo y perforar un agujero de dos kilómetros y medio en su interior. Esa era la idea básica de ICE CUBE, perforar agujeros profundos e insertar en su interior líneas de acero a las que se fijaban los fotomultiplicadores. Los sensores cubrían una columna de un kilómetro, pero solamente podían empezar a colocarse a una profundidad de un kilómetro y medio, para evitar las burbujas en el hielo. Teníamos que fundir una nueva columna de dos kilómetros y medio de hielo en menos de dos días. Para lograrlo, necesitábamos aproximadamente cinco megavatios. Se trata de una potencia enorme, construir esas mangueras fue todo un logro, nunca se había hecho antes.

Reconocerás que tuviste suerte en más de una ocasión.

Sin duda. Pero a menos que te atrevas no puedes tener suerte.

Siguiendo con esta cuestión, la señal del neutrino que ICE CUBE ha establecido no se corresponde del todo con las predicciones de la teoría. ¿Crees que entendemos lo que está siendo observado? ¿existe ahí realmente una nueva ventana?

Sabemos que existe una señal, sabemos que algunos de los neutrinos no provienen de nuestra propia galaxia, porque no señalan hacia el plano galáctico, pero no estamos seguros de dónde vienen y qué los produce. Existen actualmente más de cien artículos en la red sobre esta cuestión, algunos de los cuales sostienen que estamos viendo materia oscura; yo no apostaría mi cartera a que eso sea así, pero es posible, por lo que la clave es encontrar más eventos…

De todas formas, has encontrado la aguja en el pajar.

Pero no había ninguna aguja en el pajar, el detector funcionaba como un reloj suizo, en buena medida gracias a Dave Nygren y su grupo de Berkeley, y pudimos medir la energía extremadamente bien por lo que hallar los eventos una vez refinamos nuestros métodos de detección fue de hecho sencillo.

En todo caso hemos dado con un nuevo paradigma.

Sí… todo el mundo pregunta cuánto tiempo nos hará falta para comprender el origen y la naturaleza de las fuentes que producen estos neutrinos. Y la verdad es que podría ser mañana o podría llevar veinte años, pero por otra parte el detector está pensado para funcionar bien durante al menos dos décadas. Queda mucho trabajo por hacer; y dependiendo de cuál sea la respuesta, esta podría llegar pronto… o no.

Ahora que tenemos ICE CUBE, esta ventana y estos acontecimientos, ¿crees que vale la pena buscar su equivalente en el hemisferio norte?

La verdad, no estoy seguro. Depende de si tener dos detectores resulta útil. Podría optarse por eso, pero uno podría también intentar hacer ICE CUBE tan grande como sea posible. El hecho es que ahora tenemos un gran telescopio para detectar neutrinos en el hielo, pero todavía no uno en el mar, y construirlo no va a ser fácil. Así que una buena alternativa podría ser unir recursos y ampliar ICE CUBE.

Por otra parte el hemisferio septentrional permitiría explorar una región diferente de la galaxia.

Sí. Este es el mérito de la opción de los dos detectores. Así que la cuestión clave es cuánto tiempo y dinero se necesita para construir un gran telescopio bajo el mar comparado con la opción de hacer ICE CUBE más grande.

Una pregunta relacionada: ¿tiene sentido expandir ICE CUBE a un tamaño diez veces mayor?

Eso sería genial, pero costaría mucho dinero… por otra parte si me das otro juego de líneas probablemente pueda hacer un ICE CUBE cinco veces mayor.

¿Crees que el bosón de Higgs fue el descubrimiento garantizado y los neutrinos de ICE CUBE el inesperado?

Lo cierto es que he ganado bastante dinero gracias al bosón de Higgs. Sabes, hubo un tiempo en el que la gente pensaba que el Higgs no llegaría a ser descubierto, y finalmente empezó a mostrar alguna evidencia estadística débil. Y durante esa época gané muchas apuestas contra gente que creyó que se trataría de una mera fluctuación.

¿Qué hace un teórico como tú en un experimento como este?

En realidad se trata de algo bastante simple, pero para explicártelo necesito primero hacerte una confesión. Verás, los teóricos escriben dos tipos de artículos. Un tipo para explorar la física en la que realmente creen, y otro tipo solo para mostrar lo listos que son. [RisasY los artículos sobre los neutrinos que escribí inicialmente se encontraban ciertamente en la segunda categoría. Nunca tuve la menor intención de acabar haciendo esto, pero luego las cosas se salieron de madre. Un día recibí una llamada telefónica de alguien de la NSF del que nunca había oído hablar, el tipo era el director de los programas Polares, y me dijo «Sabes, tenemos dos tipos en la Antártida haciendo un experimento que nunca ha sido aprobado, y eso es ilegal. Y todo el mundo me dice que tú les metiste en esto». Y yo dije: «¿Quiénes son?», y la respuesta fue: «Dos estudiantes de potgrado de Berkeley, Steve Barwick y otro tipo llamado Lauder». Y yo dije: «Nunca he oído hablar de ellos», lo que era cierto..

¿Qué estaban haciendo esos tipos en la Antártida?

Habían leído los artículos y se las compusieron para que les contrataran como perforadores en una cuadrilla de CALTECH (el Instituto de Tecnología de California), y tras terminar la perforación, intentaron colocar de tapadillo algunos fotomultiplicadores en el hielo. Los pillaron y por supuesto los interrogaron. El oficial de la NSF no podía creer que esos graduados locos estaban actuando por iniciativa propia, así que me llamó, supongo que esperando que confesaría ser el instigador de la hazaña.

¿Estaban intentando colar fotomultiplicadores dentro de un agujero en el hielo?

Lo hicieron, y el tipo de la NSF me llamó después de que confesaran y me dijo: «Tú los motivaste a hacer algo totalmente ilegal e irresponsable». Así que intenté explicarme, y al cabo de unos diez minutos mi interlocutor se había olvidado de su enfado y me dice «Oye, la idea es muy interesante». Su nombre era Zimmerman, y para cuando me quise dar cuenta ya estaba en su oficina con los funcionarios del programa Polar discutiendo cómo poner esto en práctica.

Es una historia muy bonita.

¡Ciertamente! Tras nuestra discusión inicial pregunté si debía formular una propuesta y él me respondió: «No, esto es algo totalmente loco, si presentas una propuesta nunca se aprobará, así que mejor te daremos algo de dinero aparte».

¿Dinero aparte? ¿Entregándolo dentro de un sobre, o algo parecido?

Casi. Ellos tenían, y aún tienen, algo llamado Beca Especial para Investigación Explorativa, [SGER de sus siglas en inglés]. No asciende a mucho, yo recibí unos cincuenta mil dólares, pero eso fue suficiente para empezar.

De forma discreta.

Esta era la idea. La NSF tiene este gran modo de dejar a los científicos que hagan su ciencia. Luego, recibí otros ochenta mil, y después de un tiempo, estábamos en marcha.

Qué sucedió con los dos «guerrilleros», ¿siguen todavía en ICE CUBE?

Uno de ellos lo abandonó, pero estuvo en ICE CUBE un largo periodo, y Steve Barwick ahora es profesor en la Universidad de Irvine, y sigue con nosostros.

Así que dos graduados

¡Y un teórico! Así empezamos, de repente me habían asignado a esos dos chiflados y tenía cincuenta billetes grandes en los bolsillos, ¡así que me había transformado en un PI [Investigador Principal] y experimentador establecido!

¡Menuda historia!

No quedaba otro remedio que seguir adelante. AMANDA (precursor de ICE CUBE) fue un proyecto manejable, pero cuando empezamos el gran experimento, ICE CUBE, supe que esto era realmente arriesgado y complejo, y requería un físico experimental de primera clase, y yo no quería continuar al mando. Pero la NSF dijo, «O lo haces tú o no se hará». ¿Por qué? Sin duda no debido a mis habilidades como administrador [risas], creo que fue porque aparentemente consigo hacer que todo el mundo se mantenga razonable todo el tiempo, lo cual, como sabéis no resulta sencillo en un experimento.

Francis Halzen para Jot Down 1

Un distinguido científico que posiblemente conozcas me dijo una vez que la edad mental media de los físicos es de alrededor de doce años… ¿es por ese motivo que resulta difícil dirigir los trabajos en colaboración?

¡Me pregunto quién pudo decir esto! Pero sí, me atrevo a decir que en el experimento el único que llegaba a los veintiún años (de edad mental), era Dave Nygren. Por otro lado, los jóvenes tienen menos miedo de las cosas, así que quizás necesitas un montón de adolescentes mentales para poner en marcha un experimento como ICE CUBE.

¿Existe en la Antártida algo más que ciencia básica? ¿Existe un programa oculto, con investigaciones militares y bases secretas?

Siento decepcionarte, pero no hay nada de eso. La estación Scott-Amundsen opera bajo el Tratado de la Antártida, y los EE. UU. se lo toman muy en serio, a veces demasiado. Hacen cumplir las reglas, ocasionalmente de forma penosa para nosotros. En concreto, no hay una presencia militar en la Antártida, es la NSF la que dirige las cosas. Los pilotos de los aviones provienen de la Guardia Nacional. Pero en los EE. UU. la Guardia Nacional no tiene un carácter militar.

¿Siempre ha sido así?

No, en los años cincuenta las cosas eran diferentes. No hay duda de que cosas como la operación Deep Freeze estaban relacionadas con la guerra fría. Pero creo que nadie ha podido darme nunca una razón por la cual sea estratégicamente importante estar en el Polo Sur [risas]… Probablemente se tratara solo de una fachada. Algo parecido al hecho de ser el primero en llegar a la Luna. Pero al fin y al cabo ambas cosas, ir a la Luna y a la Antártida, fueron buenas para la ciencia.

¿Cuál crees que es el concepto más innovador de ICE CUBE desde el punto de vista instrumental? El módulo óptico, la parte electrónica, las técnicas de perforación… ¿existe algo que pudieras destacar o se trata de una combinación de varias cosas?

Pienso que el verdadero avance fue la óptica del hielo, acerca de la que nadie sabía nada. La naturaleza se lo trabajó para nosotros. Pero hizo falta algún tiempo para convencer a otros científicos, particularmente a los glaciólogos, nuestro artículo sobre la óptica del hielo apareció en Science porque sabíamos que ninguna revista de glaciología lo publicaría. De hecho, cuando John Learned fue a dar una ponencia en una conferencia sobre este tema, la programaron durante el banquete [risas].

¿Qué tema te interesa más en el campo de la física de partículas actualmente? ¿Qué te parece más excitante y fascinante?

Creo que la cuestión clave sigue siendo si existe una nueva física en el LHC y si el Higgs podría ser el vehículo para descubrirla, aunque para eso necesitemos un acelerador lineal.

¿Crees que la materia oscura puede ser la partícula que falta…?

Sí, podría ser una partícula de supersimetría. Pero la cuestión es si podemos producirla y detectarla en el LHC. Todavía no lo sabemos.

Ciencia aplicada frente a ciencia básica. ¿Crees que existe tal distinción, te preocupa la obsesión de los políticos por financiar especialmente la ciencia aplicada en la actualidad?

En los EE. UU. de hecho eso ya no sucede. Creo que han comprendido por fin la conexión entre la ciencia fundamental y la aplicada. Lo cierto es que no tienes que ser muy inteligente para darte cuenta, ¿no? Japón tomó esa decisión hace años, se dieron cuenta de que la física en tus teléfonos móviles y ordenadores portátiles surgió de lo que se consideraba ciencia fundamental hace unos pocos años. Si solo haces ciencia aplicada te conviertes en un país que fabrica teléfonos móviles, en vez de desarrollarlos, y creo que eso se entiende ahora en los EE. UU. Para ser líder, tienes que invertir en ciencia básica.

Recientemente Randy Skegman ha atacado las publicaciones Nature y Science, acusándolas de esnobismo y elitismo. ¿Qué opinas?

Opino que dijo la verdad, esas publicaciones son elitistas y parciales a favor de la ciencia que se considera «caliente» en cada momento. La cuestión es, ¿es eso malo? El punto es que Nature y Science son vehículos de difusión, son conocidas de forma amplia por el público en general. Quizás no suponen la manera óptima de publicar nuestros mejores resultados teniendo en cuenta su tendencia a la espectacularidad, pero nadie te impide publicar en Physical Review o en el European Journal of Physics. Quizá la clave esté en no tomarse demasiado en serio a publicaciones de este tipo.

Hablemos más de la relación entre ciencia y sociedad. Creemos que en España existe un problema con algo que podríamos denominar cainismo, la tendencia a oponerse a todo aquel que se mueva un poco alto, sea demasiado rápido o demasiado brillante. Se manifiesta a menudo en el rechazo a reconocer el trabajo de gente así, por lo que a menudo nos encontramos con casos en los que un científico español es mucho más reconocido, digamos en los EE. UU. que aquí, porque sus colegas se empeñan en condenarlo al ostracismo. ¿Has detectado el mismo efecto en algún otro lugar?

Esta es una pregunta curiosa, porque yo y mucha otra gente pensamos que este efecto existe en Wisconsin, y es algo muy difícil de discutir, porque no tiene nada que ver con la ciencia, se trata de un efecto sociológico y no sé de dónde proviene, es como si existiera la sensación, en determinadas condiciones sociales, de que nadie se merece que las cosas le vayan bien. No se trata solo de envidia. Hay algo más profundo en funcionamiento y no sé qué es, o cuáles son sus orígenes sociológicos, pero sin duda existe. En Wisconsin tienen un equipo de fútbol americano, los Greenbay Packers, y los aprecian más cuando pierden o juegan de manera mediocre [risas].

Cuando entrevistamos a Dave Nygren y Sandro Bettini les hicimos una pregunta que queremos formularte ahora. ¿Cuál es la diferencia entre la física cuando eras más joven y la actual?

Creo que es enorme. Me siento afortunado por haber empezado a estudiar física exactamente cuando se convirtió en una profesión respetable. Obtuve mi doctorado, y luego me di cuenta de que tenía que lograr un empleo como doctor en alguna parte. Hoy en día es lo normal, pero en mi época, solo te dedicabas a la física durante un tiempo, luego lo dejabas y conseguías un empleo de verdad, a menos que fueras rico. El ejemplo extremo de esto es el caso de Ehrenfest, que era el heredero de una familia rusa muy acomodada y nunca ganó un céntimo hasta que sustituyó a Einstein como profesor en Leiden. Este es un caso extremo, claro, pero la actitud dominante era que no se ganaba dinero con la física, no era una profesión sino una forma de pasión, estaba muy claro para la gente mayor que yo. No digo que la nueva generación no se apasione por la ciencia, ciertamente lo hace, pero sus expectativas son diferentes, saben que pueden hacer una carrera, encontrar empleos decentes, al mismo tiempo que buscan la materia oscura, los neutrinos cósmicos o la doble desintegración beta sin neutrinos. Nadie creyó que esto fuera posible antes de mi época.

Entonces se parecían más a los artistas.

Creo que sí. Se habrían dedicado a la física incluso si no les pagaras por ello. Estoy seguro de que todavía existe mucha gente que se dedicaría a la física sin cobrar. Pero el entorno ha cambiado, y el número de empleos se ha multiplicado. Antes, solo había un profesor por departamento. Ahora puede haber de veinte a treinta profesores en un departamento de Física entre mediano y grande, además de empleos de investigador, y contratos a largo plazo… la ciencia probablemente puede absorber a centenares de veces más gente que antes.

Si estuvieras en mi posición, ¿a qué físico entrevistarías?

Esta es una pregunta complicada. Pero el número uno de mi lista es, sin duda, Fermi. Por la simplicidad y claridad excepcionales de su mente. También me gustaría entrevistar a Pontecorvo, tuve la fortuna de conocerle en Italia. Ojalá me hubiera atrevido a preguntarle por qué huyó a la Unión Soviética, aunque creo que la respuesta es que realmente creía que estaban construyendo un sistema mejor que en Occidente. Era un idealista. Quizás porque también era un físico de la vieja escuela, antes de que la física se convirtiera en una profesión respetable. Formaba parte de esa gente que creía que la física era simplemente la vida.

Francis Halzen para Jot Down 2

Fotografía: Javier Díez


Francis Halzen: “I always advise to my students ‘don’t read too many books, do things!’”

Francis Halzen para Jot Down 0

(Versión en español)

Francis Halzen looks at you straight in the eye. Arms folded across his chest, an almost ironic smile dangling in his lips, he stands relaxed and self confident, cordial and dignified. But there is something else about this respected theorist, turned spokesperson of the hottest experiment of the year, ICE CUBE, the gigantic neutrino telescope in Antarctica. It takes me a while to realize what it is, but then is obvious. This friendly gentleman is dangerous. He belongs to a special class of scientists, the predators, who won’t stop hunting Nature until She will yield. Indeed, I can imagine that he introduces himself as: “my name is Halzen. Francis Halzen”. Yes. Agent 007 of Physics.

We have the pleasure to interview today Francis Halzen, the spokesperson and the leader of the ICE CUBE experiment, who is of recent fame for the discovery of extraterrestrial (possibly extragalactic) neutrinos. Francis, please, tell us when and how you come up with the idea of building a neutrino detector in the South Pole.

Well, I’m not sure if I can reconstruct everything, but there were two main ingredients. The first was that I knew about the DUMAND project, which had spelled out the idea of building a large neutrino detector, based in the Cherenkov effect, instrumenting a large volume of natural water. The concept was originated in the nineties’ in Russia, but the first serious attempt to do such an experiment was in Hawaii, where they wanted to put a detector (called DUMAND) about four kilometers under the sea level, off the coast of the main island in Hawaii. Although I never participated in that project, I knew everything about it because I worked with theorists in Hawaii, and I found myself going often for lunch with the people working at the DUMAND project. The second ingredient was that I was working on detecting neutrinos in ice with (the Spanish physicist) Enrique Zas

With our very same Enrique Zas, from University of Santiago de Compostela?

Indeed! He was at the time a student in Madison, and we were working on the idea of detecting neutrino radio emissions in ice. When the neutrino interacts, it actually emits Cherenkov radiation in the Gigahertz band. The concept had been suggested by (the Russian physicist) Askaryan in 1963, but the original papers had not shown what the power of the signal was, apparently because, at the time, the Russians didn’t have enough computer power. In fact it was a hard problem, which Enrique solved brilliantly. But on the other hand, I knew about DUMAND, and since we were working on radio in ice, combining the two ideas was not a big deal, right? And so, the possibility of building a neutrino detector in ice was born.

The first paper I wrote on the subject was with John Learned, because he knew all the detection techniques, so in fact if you look at the ICE CUBE optical module it looks very much like one of DUMAND, this people pioneered a lot of this stuff. So, no sudden great spark, rather the notion came up to be gradually. Luckily I was quite naive and had not read all the books that I had to read before making the proposal. For example, should I have read the standard textbook of the time, called “The optics of water and ice”, I would have never started the experiment.

Interesting!

Yes!!! In fact, ever since I always advise, specially to High Schools and undergraduates, “don’t read too many books, do things!” The truth is that, although at the time I was already around fifty, I was also a newcomer to the subject, and therefore naive and ignorant… which was good! I was suddenly twenty again, because I was working in a subject I didn’t know anything about, and this is why young people succeed. Once you get older and you believe you know everything about your field of expertise, then your reaction to a difficult problem is to go and look why things are impossible, and usually you find out that they indeed are. In fact, the book I refer to, would have confirmed that the light propagation in ice was so bad I couldn’t possibly do the experiment. So, if I had read it, I would have convinced myself that the whole concept was impossible. But fortunately I didn’t because many things said in that book were wrong.

Really?

The book stated that the absorption length of Cherenkov light in ice was around 8 meters. This means that after some 30 meters the light produced by a particle crossing the ice would have been totally extinguished. In that case, ICE CUBE would have been impossible, since to cover the huge volume of the detector, we need to separate the photomultipliers by hundreds of meters! But it turns out that the methodology of the experiments that had established those numbers was flawed, and the subsequent results were, therefore, wrong. As it is, the absorption length of Cherenkov light in Antartica ice is a hundred meters and in the bottom of the detector more than two hundred meters, much more transparent than water, for instance.

¿How did you find out that everyone else was wrong?

Well, when we deployed the first AMANDA (the precursor of ICE CUBE) strings, one of my post-docs at the time, Serap Tilav, came one day into my office and said “I can fit all the data when I change the speed of light”. But changing the speed of light, was equivalent, in the math formalism she was using to… changing the absorption length, so we fit the data and found a huge number, two hundred-seventy meters… Eventually we found a very pretty and logical result. In short, the more pure the water, the more transparent, and, therefore, the larger the absorption length. But then, the typical ice in ICE CUBE is ultra-pure snow that fell on Antarctica a hundred thousand years ago and has compacted to ultra pure ice.

Brilliant!

Now this is the good news, but you probably remember also the bad news. Absorption length is not the end of the story, we also found a scattering length of only forty centimeters that would have killed the experiment, because light does not get absorbed but it is dispersed… the reason was air bubbles in the ice, and then, the textbooks said there could not be bubbles below four hundred meters, and again, the books were wrong! We made a model and found out that bubbles should disappear at fourteen hundred meters, and decided to build AMANDA below fifteen hundred meters. That was pretty daring, because we published the prediction in Science, and then put in the string, and… yes! We found that the bubbles were gone and we had a working experiment.

So there is this combination of serendipity, opportunity and walking a bit off the paved road to come up with something that big, right? When did you publish the first papers?

The first paper was funny, actually…it was a write-up of a talk I gave in a conference where I had been invited to talk about something else, I gave a lecture on QCD and particle physics in cosmic ray interactions, but then there was a parallel session on new detector techniques and I dared to risk a talk about AMANDA there, then, when I saw that nobody laughed at me, I wrote a paper, together with John Learned. The year was eighty-seven.

Twenty-five years ago.

So from that paper to cosmic neutrinos it took twenty-five years, but then this is about the standard in neutrino physics, right?

It’s like a Ulyssess trip, you measure it in twenty years’ length.

Indeed. So we did well.

What about the Russians and their detector at Baikal? They were big players sometime, right?

Yes, Baikal was the first telescope to detect neutrinos in a natural medium (the detector was installed in the very clear water of Baikal lake). At the time the project was not ambitious enough but it seems that the Russians want to build now a big detector in Lake Baikal.

They also missed an opportunity.

Indeed, and they were ahead of us, just like DUMAND. Sometimes, being too early is a curse.

How did you pay for ICE CUBE?

We had some money from a private foundation at Wisconsin that supports research. They had thrown in a million dollars, and then NSF (the National Science Foundation, a major science funding agency at the USA) matched it. Luckily for us, at the time, NSF had the policy of supporting projects that were somewhat risky, their idea was that they didn’t have enough money, like DOE (Department of Energy) or NASA to support mega-projects, but they could still help experiments that could make a big hit. Ken Lane was at the time the director of NSF, and he supported very much the notion that great science could need a bit of gambling. So they risked their money and we built first AMANDA, then ICE CUBE.

So, no big committees, and review panels, they just hand you out the money.

Yes. This is one of the great things about the National Science Foundation. They have no system, unlike DOE who has every area parceled out. With NSF you can propose anything you like, anything! They will say yes or no, but if they fund you, they don’t tell you what to do, like DOE.

No micromanagement

The real problem with micromanaging becomes that you cannot take any risks anymore, and you end up doing predictable experiments. You tend to do that because, unfortunately, such experiments are the easiest to get approved.

OK let’s move on. I remember that you told me, to my surprise, that you have never actually been in Antarctica in person. Why? Wouldnt you like to go? BTW, if you decide to go, can you take us along?

If there was a reason for me to go I’d be happy to, but the truth is, there is none! You have to understand the way Antarctica works, when they were constructing the site for a new telescope and ICE CUBE there was a lot of essential people at the Scott-Amundsen station, engineers, masons, electricians, all kind of technicians. The biggest limitation for doing science at the South Pole is the number of beds you have. So the way the system works there is like this. You go to do your job, do it and get out fast. Many of us didn’t have a real reason to go, so we didn’t. I didn’t want to set the wrong example by going as a tourist (which I would have gladly done). Also, there is really nothing to see at the South Pole that I had not seen already, I mean, every piece of equipment that went into the ice left from the physical science laboratory fifteen miles south of Madison, so I’ve seen everything.

Gives us an example of such equipment.

Why, the hot water drills! They were probably the most challenging part of the experiment, and they were invented by means of an incredible collaboration between engineers and physicists, including graduate students… It was a beautiful project, and the principle is very simple. Just a column of water at high pressure and temperature! You shoot it to the ice and dig a hole of two and a half kilometers in it. That was the basic idea of ICE CUBE, digging deep holes, spaced over a surface of one kilometer square, and insert into them strings of steel to which the photomultipliers were attached. The sensors where covering a column of one kilometer, but they could only start at a depth of one kilometer and a half, to avoid the bubbles in the ice. So we had to melt a column of two and a half kilometers of ice in less than two days. For that, you need around five megawatts. This is a huge power, building those hoses was a true achievement.

Would you admit that you were lucky more than once?

Definitively. But unless you dare you can’t get lucky.

Following on this, the neutrino signal that is clearly now established by ICE CUBE, is not quite what the theory predicted. Do you think we understand what is being observed? Have you really found a new window there?

Well, that’s the key question now. We know there is some signal, we know that some of the neutrinos don’t come from our own galaxy, because they don’t point back to the galactic plane, but we are not sure where they come from and what is producing them. There are by now more than hundred papers on the web, some of which claim that we are seeing dark matter, I wouldn’t bet my wallet on that, but it’s possible, so the key is to find more events.

In any case you have found the needle in the haystack.

But there was no needle in the haystack, the detector worked like a Swiss clock, in good measure thanks to Dave Nygren and his Berkeley crew, and we could measure energy extremely well, so finding the events, once we refined our detection methods was actually easy.

Francis Halzen para Jot Down

So, a Brave New World.

Yes… everybody is asking how long will it take us to understand the origin and nature of the sources that are producing these neutrinos. And the truth is that it may be tomorrow, or it may take twenty years, but then the detector is built to operate well for at least twenty years. There’s a lot of work to be done; and so depending on what the answer is, the answer could come soon… or not.

So now that we have ICE CUBE, and we have this window, and we have these events, do you think it is worth to pursue the equivalent in the northern hemisphere?

I don’t really know the answer to this. It depends on whether having two detectors is useful. One could opt for that, but one could also try and make ICE CUBE as big as possible. The fact is, we have now a large neutrino telescope in ice, but not yet a neutrino telescope in the sea, and building one is not going to be easier than building ICE CUBE. Ice is nice, stable, and very well understood. So we could build a much bigger detector pulling everyone’s resources.

The only thing is that the northern hemisphere would allow you to look at a different region of the galaxy.

Yes. This is the merit of the two-detector option. So the key question is how long it will take, to build a large telescope under the sea. You have to consider this, and the cost (compared with the option of making ICE CUBE larger), to decide what is the best option.

So, a related question. Does it make sense to expand ICE CUBE to, say, ten times the size?

That would be great, but it would cost a lot of money… on the other hand, if you give me another round of strings I can probably make five times ICE CUBE.

Do you feel that the Higgs boson was the guaranteed discovery and ICE CUBE neutrinos the unexpected one?

Well I actually won money thanks to the Higgs boson. You know, there was a time when people thought that the Higgs wouldn’t be discovered, and it finally started to show some weak statistical evidence. And during that time I won many bets against people that thought that it would be a fluctuation.

Speaking of which: what is a theorist like you doing in an experiment like this?

That’s actually pretty simple: the experiment was started in strange ways. So I wrote these few papers on this idea, but first, let me clarify something. Theorists write two kinds of papers. One kind to explore the physics they really believe in, and another kind just to show how smart they are.

(laughter)

And my initial neutrino papers were certainly in the second category. I had never any intention of ending up doing this, but then things got out of hand. One day I got a phone call from someone at NSF I had never heard of, the guy was the director of Polar programs, and he told me “You know, we have two guys doing an experiment in Antarctica that’s never been approved, and that’s illegal. And everybody tells me you put them up to that”. And I said: “Who are they?” “Two grad students from Berkeley”, was the answer, “Steve Barwick and another guy called Lauder”. And I said: “Well, I’ve never heard of them”, which was true.

What were these guys doing in Antarctica?

They had read the papers, and they have managed to get hired as drillers with a Caltech crew, and after the drilling was done, they tried to sneak some photomultipliers in the ice. And they were caught, and of course interrogated! The NSF guy couldn’t believe that that those crazy grad students were acting on their own, so he called me, hoping, I guess, that I would confess to be the instigator of the deed.

They really were trying to sneak photomultipliers into a hole in the ice?

They did, and the NSF guy calls me after their confession and says: “you put them up to doing something totally illegal and irresponsible”. So I tried to explain myself, and after the call went on for ten minutes, the NSF chap had forgotten he was mad at me. “Hey, this is and interesting idea”, he said. His name was Zimmerman, he was the director of polar programs, and the next thing I knew I was in his office discussing how to get started.

That is a very nice story.

Indeed it is! After our initial discussion I asked whether I had to submit a proposal and he answered: “nah, this is totally crazy, if you submit a proposal it will never be approved, so instead we will give you some money on the side”.

Money on the side? Like handling it into an envelope, or something?

Almost. They had then, and still have, something called a Special Grant for Explorative Research, SGER. Not much, I got some fifty thousand bucks, but that was enough to kickoff the project.

Discreetly.

FH; That was the idea. NSF has this great way of letting scientist do their science. And then, I got another eighty thousand, and after a while, we were rolling.

What about the two guerrilleros, are they still in ICE CUBE?

One of them left the field, but he was in ICE CUBE for a long time, Steve Barwick is a professor at Irvine, and he is still in ICE CUBE.

So two grad students

And a theorist! But, then, of course, I was suddenly in charge of these two guys and had fifty grand in my pockets, I was an established experimentalist with a group, I was a PI (Principal Investigator)!

What a story!

So we got started and at some point, things became real. AMANDA (the precursor of ICE CUBE) was still OK, but when we started the big experiment, ICE CUBE, I knew this was really risky and difficult, this required a solid experimentalist, and I didn’t want to continue to be in charge. But NSF said, “It’s either you or it won’t happen”. Why? Certainly not because of my administrative (laughter) skills, I think it was because apparently I manage to keep everybody reasonable all the time, which as you know is not easy in an experiment.

Francis Halzen para Jot Down 1

A distinguished scientist whom you may know, once told me that the average mental age of physicists is about twelveis this the reason why collaborations are hard to manage?

I wonder who said this (laughter)! But yes, I dare to say that the only one who was twenty one (mental age) in the experiment, was Dave Nygren. On the other hand, young people are less afraid of things, so perhaps you need a bunch of mental teenagers to get an experiment like ICE CUBE rolling.

Now a question for the general public. Is there more than basic science going on in Antarctica? Is there a hidden program, military investigation, secret bases?

Sorry to disappoint you, but not at all. The Scott-Amundsen station operates under the Antarctic treaty, and the US takes it very seriously, sometimes much too seriously. They enforce the rules, sometimes painfully for us. In particular, there is no military presence in Antarctica, it’s the NSF who run things. The pilots of the planes come from the National Guard. But in the US the National Guard is not military.

Was it always like this?

No, things were different in the fifties. Operation Deep Freeze, there’s no doubt this was Cold War stuff. But I don’t think anybody has ever given me an argument why it’s strategically important to be in the South Pole (laughter)… Probably it was just for shows. Like being the first in the Moon. But both, going to the Moon and to Antarctica were good things for science at the end.

What do you think is the most innovative concept from the instrumental point of view in Ice Cube? The optical module, the electronics, the drilling techniques…is there something you would identify or is it a combination of several things?

I think the real breakthrough were the optics of the ice that nobody knew about, Nature made the big breakthrough for us. But it took a while to convince other scientists, in particular glaciologists that Nature was being kind with us, our paper on the optics of ice went to Science because we knew that no glaciologist journal would publish it. In fact, when John Learned went to give a talk at a glaciology conference about this, they scheduled him during the banquet (laughter).

What topic interests you more in particle physics these days? What do you find more exciting, more intriguing?

I think the key issue is still whether there is new physics at the LHC and maybe the Higgs is the vehicle to find out, although for that we may need a linear collider.

Do you think that dark matter can be the missing particle…

Yes, it could be a super symmetry particle. But the question is whether we can produce it and detect it at the LHC. We don’t know yet.

Applied science versus basic science. Do you think is there’s such a real distinction, do you worry about the obsession of politicians to fund mostly applied science these days?

In the US that’s actually not true anymore. I think funding agencies have finally understood the connection between fundamental and applied science. In fact you don’t have to be very smart to grab this, right? Japan took that decision years ago, they realised that the physics in your cell phones and laptops came from what was considered fundamental science just a few years ago. If you only do applied science you become a country that manufactures cell phones, instead of developing them, and I think that’s understood now in the US. To be ahead, you have to invest in basic science. In fact there is a move to double the budget of the National Science Foundation, NIST,DOI, etc. Cutting basic science is totally short sighted. The obvious example, of course, is CERN and the WWW. This development has already paid many times, say, the LHC. Not to mention other classical examples, such as the transistor, antibiotics, x-rays…

Is the economic crisis hitting ICE CUBE and general science in the USA?

As I said, there was that move to double the budgets of NSF and all the funding agencies over five years, and then the crisis came in ´09 and that stopped, I remember an NSF person telling me “Flat is the new word for doubling” (laughter). But now they are discussing again about rising the budget. So ICE CUBE certainly hasn’t suffered yet, the crisis had, in fact, no real impact. On the other hand, these days it’s much more difficult to try to start something new, there is not enough money for new projects and that is bad.

Recently Randy Skegman has attacked the journals Nature and Science, accusing them of snobbism and elitism. What do you think?

I think he said the truth, those journals are elitist and biased towards the science that is considered “hot” at the moment. The question is, is that bad? The point is that Nature and Science are vehicles for outreach, they are widely known by the general public. Maybe they are not the ideal way for publishing our best results given their flashy ways but then nothing prevents you from publishing in Physical Review or in European Journal of Physics. Maybe the whole point is not to take such journals so seriously.

Lets talk more about science and society. In Spain there is a problem, we think, with something that we would call Cainismo, this is a tendency to oppose everyone that moves a little bit too high, is too fast, or too bright. It often manifests itself by refusing to acknowledge the work of such people, so we find often cases in which an active Spanish scientist is much better known, say in the US than here, because his colleagues try very hard to ostracise him or her. Have you detected the same effect in the US?

This is a funny question, because I and many other people think this effect exists in Wisconsin, and it’s very difficult to discuss, because it has nothing to do with science, it’s is a sociological effect, and I don’t know where it comes from, you know, is like there is a feeling, in some social conditions, that you don’t deserve to do well. It’s not just jealousy. There is something deeper at work there and I don’t know what it is, or what are its sociological origins, but it surely exists. In Wisconsin they have a football team, the Greenbay Packers, and they love them more when they are mediocre or lose (laughter).

When we interviewed Dave Nygren and Sandro Bettini we asked them a question that we want to ask you now too. What is the difference between physics when you were younger, and physics now?

I think it’s huge. I am blessed of having started physics exactly when it became a respectable profession. I got my Phd, and then I suddenly realised I had to get a postdoc position somewhere. Today this is the standard, but in my age, you just did physics for a while, then quit and got a real job, unless you were rich. The extreme example of this was Ehrenfest, who came from a wealthy Russian family and never made a cent until he replaced Einstein as a professor in Leiden. So this is an extreme case, but the attitude that you don’t make money with physics, that physics was not a profession but some kind of passion, was very clear in the older people before me. I’m not saying that the new generation is not passionate about science, they certainly are, but their expectations are different. They know they can make a career, find decent jobs, while searching for dark matter, cosmic neutrinos or neutrinoless double beta decay. No one before my time thought that was possible.

They were more like artists, then.

They couldn’t help it; they would have done physics even if you didn’t pay them. I’m sure that there are still lots of people around who would do the same. But the climate has changed, the number of positions has multiplied. Before, there was just one professor per department. Now you can have 20 o 30 professors in a medium physics department, plus research positions, plus long term contracts… science probably can absorb hundred times more people than before.

Last question: If you were in my position… Which scientist would you interview?

That’s a tough one. But the number one in my list is Fermi. He was a great scientist. Everything he did was crystal clear; he has a mind of a simplicity and exceptional clarity, even though I never met him, it’s clear from everything he wrote. Then we could add Pontecorvo, I was actually lucky enough to meet him in Italy. I wish I would have dared to ask him why he went to the Soviet Union, although I think the answer is that he really believed they were creating a better system there than in the West. He was idealistic. Perhaps because he was also an old physicist, before physics became a respectable profession. He was one of those people who thought that physics was just life.

Francis Halzen para Jot Down 2

Photograph: Javier Díez