Conversaciones de física en el Santa Cristina: Ariella Cattai y Concha González-García

Una de las manías más fértiles de los físicos de partículas es su obsesión con las simetrías, una obsesión que ha cimentado el Modelo Estándar, tan de moda estos días con el descubrimiento del bosón de Higgs. Pues bien, el año pasado inaugurábamos las conversaciones en el Hotel Santa Cristina, entrevistando a dos pesos pesados del oficio, Dave Nygren y Alessandro Bettini. Noblesse oblige, este año entrevistamos a dos mujeres, Concepción González-García —Concha— y Ariella Cattai —Ari.

La simetría, como habrá adivinado el lector, no es otra que la de la paridad, una palabra de moda estos días, aunque a menudo más por el ruido que por las nueces. Curiosamente, en la naturaleza, la simetría de paridad no es otra que la reflexión en un espejo. La idea de hombres reflejándose en mujeres (materia-antimateria, el viejo ideal hermafrodita, el espejo de Alicia separando para siempre ambos sexos) es inquietante, pero atractiva. Nygren y Bettinni son dos primeras espadas, ya lo hemos dicho. También lo son Concha y Ari, la primera una autoridad mundial en fenomenología de neutrinos, cuyos trabajos han sido referencia en el campo durante más de una década, la segunda una de las grandes damas de la instrumentación en el CERN. Concha es catedrática ICREA y profesora en la Universidad de Nueva York en Stony Brook, Ari dirige los estudios del CERN enfocados a la nueva generación de detectores de partículas. No se puede pedir mucho más a sus carreras profesionales. Y sin embargo, como veremos, ambas se han tropezado con el techo de cristal, ese insidioso mecanismo de ruptura de simetría, siempre en una dirección, siempre a favor de los mismos.

Hay otra simetría que no podemos dejar de mencionar. Concha es física teórica, Ari experimental, de alguna manera reflexiones complementarias en el espejo de la ciencia. Similares y a la vez opuestas, la frase con que concluyen la conversación lo dice todo. A ambas les pedimos que nos describan en una palabra cómo es su vellocino dorado, su olla de monedas al final del arco iris. Concha responde sin vacilar. Lo sencillo. Ari tampoco duda. Lo complejo.

 (Para más información sobre Concha y Ariella, ver la entrada de Faster than Light).

En una reciente entrevista, publicada en nuestro número cuatro Especial Rutas, la directora del CNIO, María Blasco nos hablaba del techo de cristal¹ en la ciencia. Ariella, ¿cómo es posible que en el CERN los cuatro directores sean hombres y de los ocho directores de departamento solo haya una mujer, y en Recursos Humanos, además?

Ariella: Y además la directora en cuestión no es científica sino abogada. Es una pregunta difícil. Es evidente que menos del diez por ciento de las mujeres ocupa una posición de mando, se trata de una tradición. Y creo recordar que cuando estaba en la universidad la proporción de alumnos de ambos sexos era del cincuenta por ciento. La cuestión es que las mujeres normalmente llegamos —corregidme si me equivoco— a una cierta edad en la que tienes que decidir si quieres proseguir con tu carrera o tener hijos y todo lo que ello conlleva. La naturaleza tiende a preservar la especie, empuja a las mujeres a la maternidad y a situaciones entonces incompatibles con el trabajo que demanda la física.

Concha, tú trabajas en el ICREA (instituto de investigación catalán), en el Yang Institute for Theoretical Physcs de Stony Brook University, y en la Universidad de Barcelona. Todos los directores o rectores son hombres, ¿cuál es tu opinión sobre todo esto?

Concha: Hay varias razones por las que esto ocurre. Por una parte, sobre la mediana edad uno suele pasar por una crisis de identidad, un momento en el que tu carrera se tiene que redefinir. Muchas mujeres lo hacen a través de los hijos. Los hombres lo hacen a través de tareas de gestión. Con lo cual, ya hay una división de entrada que hace disminuir la estadística de mujeres en posiciones de influencia.

Ariella: No es algo que suceda solo en el entorno científico, de todas formas.

La explicaciones que se dan a esta limitación de progreso profesional en las mujeres están relacionadas entre otras por la doble carga, la autodesconfianza o la cooptación (designar por elección a alguien y no por reglamento o méritos; los hombres suelen designar a hombres) en la toma de decisiones por parte de los hombres. ¿Qué os parece a vosotras? ¿Cuál es vuestra experiencia personal al respecto? ¿Os han frenado en algún momento?

Concha: Sí, sí. A mí me han promocionado más tarde en EE. UU. por ser mujer.

Ariella: A mí también.

J. J.: Estamos hablando de mujeres que son top absoluto en sus campos. El hecho de que su promoción llegue tarde no se explica salvo por el hecho de la existencia del techo de cristal.

Concha: No sé si la gente es completamente consciente de que la discriminación, llegado un determinado punto, es algo muy sutil. Tal vez todos lo hacemos, porque tenemos personas con las que nos sentimos más identificados y personas que no nos son tan afines. Y el hombre que está en una situación de poder valora inconscientemente a otros hombres más que a las mujeres. Es algo muy difícil de demostrar caso a caso. Pero las estadísticas no mienten.

Tal vez acudiendo a cupos.

Concha: No lo sé, no tengo la respuesta. Los cupos podrían ayudar a mitigar el problema o complicarlo, depende de cómo se apliquen. Más que cupos hace falta una transformación social, que posiblemente llegará, pero poco a poco.

El 4 de julio de 2012 fueron presentados por el CERN los resultados preliminares de los análisis conjuntos de los datos tomados por el LHC en 2011 y 2012 que anunciaban una nueva partícula que era «consistente con» el bosón de Higgs, cuarenta y ocho años después de que la propusiera de forma teórica Peter Higgs. Concha, ¿es normal que en física de partículas transcurran cincuenta años para corroborar experimentalmente una teoría?

Concha: Hombre, no… pero tampoco ha sido tan extraño. El neutrino tardó treinta años en ser descubierto.

Ariella: Esto se debe en parte a la enorme complejidad de los experimentos. Se necesitan al menos veinte años de desarrollo, un mínimo de diez para elaborarlos y otros diez para ponerlos en práctica y analizarlos.

Y desde que se postula la hipótesis teórica, ¿siguen los físicos teóricos ayudando a los experimentales en la demostración experimental de la misma?

Concha: Están los que se encuentran más en la frontera de conocimiento, más alejados del experimento que se va a realizar, hasta aquellos que están estudiando todo tipo de señales, ruidos de fondo, etc., que ayudan a encontrar y desarrollar métodos para estudiar estas señales de forma más clara.

J. J.: Hay un elemento que ha apuntado Ariella también. En algunos casos en física de partículas la teoría se adelanta tanto a la capacidad experimental, que tú llegas con una idea que requiere inventar algo que no existe para corroborarla. El caso del Higgs es un buen ejemplo: la idea del bosón de Higgs era muy poderosa, pero el acelerador para producirlo y los detectores para observarlo no existían.

Concha: En física de partículas ocurre esto con frecuencia. Primero el avance teórico y luego el encontrar la técnica experimental.

Ariella, parece que son los teóricos los que establecen el punto de mira a la investigación física. ¿Los resultados experimentales en los aceleradores pueden marcar de igual modo la agenda en la investigación?

Ariella: Tienes ciertas mediciones que son complejas, interesantes, y que pueden requerir nuevos experimentos, pero normalmente es el teórico, alguien como Concha, el que supone un estímulo.

Concha: Por desgracia, debo decir.

Ariella: ¡No, no! ¡Era un cumplido!

Concha: Digo por desgracia porque entiendo que ese no es el modo, debes tener sentido común. En los buenos viejos tiempos, obtenías datos con los que no sabías qué hacer, por lo que tenías que inventar una teoría sobre ellos.

Ariella: Concha, la cuestión es que las cosas se están volviendo cada vez más complejas, no estamos en la física de hace quince años. Hemos tenido mucho éxito, y ahora la teoría que se hace es tan complicada, son tan sutiles esas dimensiones adicionales y demás, que crear un experimento y corroborarlo exige cada vez más tiempo, más gente y más dinero.

Concha: Pero no es siquiera una cuestión de dinero, si de lo que se trata es de acceder a una cierta energía, ¿no? Para ello tienes que disponer de la máquina. Ahora mismo existe una limitación tecnológica a la que no podemos hacer frente.

¿Cuáles son los retos actuales más «de moda» en la física teórica y en la experimental?

J. J.: El neutrino, con desintegración doble beta, la materia oscura,  la energía oscura… ¡Retos hay de sobra!

Ariella: La energía oscura, la materia oscura, no conocemos el noventa y cinco por ciento de lo que nos rodea.

Sí, pero no va por ahí la pregunta…

Concha: Si la pregunta es si hay vida después del Higgs, del descubrimiento del CERN… la respuesta es no. Si no conseguimos encontrar una metodología de aceleración que nos haga estos experimentos más aceptablemente baratos yo creo que es muy difícil. He trabajado en muchos campos, los neutrinos, el bosón de Higgs… y te puedo asegurar que la frontera de la energía es fundamental. Y si en el LHC no aparece nada más que el Higgs va a ser muy difícil convencer a la comunidad internacional para seguir buscando.

Juanjo, en 1937 Majorana propuso el fermión de Majorana, el tipo de partícula que buscáis en NEXT. En tu opinión, ¿qué partícula aporta más al modelo estándar, el bosón de Higg o el fermión de Majorana?

J.J.: En cierto sentido no compiten, porque ambos suponen elementos esenciales y disjuntos de la teoría. El Higgs es una pieza esencial, necesaria para dar masa a los fermiones, prevista por la teoría, aunque el mecanismo es bastante revolucionario…

Concha: ¡Efectivamente! Que el Higgs exista es un hecho revolucionario en sí mismo, pero lo cierto es que, de momento, todo lo que hemos observado se parece bastante a lo que esperábamos.

Francesc: Por otra parte el Modelo Estándar predice el Higgs, en cambio no predice la existencia de neutrinos de Majorana.

J. J.: De hecho el Modelo Estándar impone que el neutrino no tenga masa y sabemos que los neutrinos la tienen. Que además el neutrino sea su propia antipartícula sugiere la existencia de una escala de energía en la que aparece nueva física. Otra cosa es que se pueda acceder a ella.

Concha, en 2008 publicaste un artículo sobre la posibilidad de radiografiar la Tierra con un escáner de neutrinos. Cuéntanos cómo es posible hacer algo así.

Concha: Una radiografía se basa en frenar un determinado tipo de radiación electromagnética penetrante, parte de la cual se absorbe por un determinado objeto sólido. En una radiografía de rayos X vemos los huesos del paciente porque estos absorben más radiación que los otros tejidos corporales. Lo equivalente para un volumen del tipo de la Tierra lo puedes hacer con neutrinos, porque tienen mucha más capacidad de penetración, y se pueden frenar si son lo suficientemente energéticos. Ves una fotografía en neutrinos de la tierra.

Es decir, que teóricamente es posible.

Sí, claro. No solo teóricamente, sino que se hace. Las medidas de IceCube de neutrinos atmosféricos.

Ariella, en los simposios de 2012 sobre las estrategias de la UE en física de partículas hablaste entre otros temas de las tendencias y perspectivas en nuevos detectores de partículas. ¿Ves posible a corto plazo que se disponga de la tecnología necesaria para construir esos escáneres que propone Concha?

Ariella: No, la realidad es que no hay dinero suficiente destinado a la ciencia para detectores tan visionarios y tampoco hay la actitud de antes. Hoy en día nunca inventarás algo como lo que hizo Dave Nygren en los años setenta. Inventó la TPC por una cuestión de estética.

Juanjo, en la ficción has utilizado algo parecido al escáner de neutrinos para neutralizar dispositivos nucleares. ¿Es un proyecto factible? Si se basa en un escáner de neutrinos que es capaz de radiografiar la Tierra, ¿podría desarmar de una sola vez todos los dispositivos nucleares?

J. J.: El método podría funcionar a priori, aunque otra cosa muy distinta es su realización práctica. La idea es la siguiente: coges un haz de neutrinos de alta energía, lo apuntas en la dirección que deseas, hacia el silo terrorista, y cuando los neutrinos salen arrancan neutrones a su paso que producen una mini-detonación del plutonio de las bombas y las inutiliza.

¿Se puede competir con el CERN desde infraestructuras como las que hay en el LSC?

J. J.: Estamos haciendo cosas distintas. En el CERN lo que buscas son los mecanismos que produzcan directamente estas partículas. En el LSC buscas una señal de esas partículas cuando interactúan con nuestros detectores. Este entendimiento de qué es la materia oscura probablemente va a venir de dos ángulos, de si la produces o no en el CERN, de si la detectas por medios directos o no, o incluso de si aparece o no donde menos te lo esperas.

A todos: Hace unos meses se detectaban en la Antártida neutrinos de muy alta energía extragalácticos en el IceCube. Su energía era enorme, del orden del petaelectronvolt. ¿Cuál es vuestra reacción?

J. J.: IceCube, es una de las siete maravillas de la ciencia. Usa una tecnología a la vez simple (los fotomultiplicadores son antediluvianos), y sofisticadísima, ya que estos detectores operan, protegidos en el interior de esferas transparentes, a una profundidad en hielo de más de dos kilómetros.

Concha: Necesitas construir el instrumento óptimo para responder a la pregunta que quieres hacer. IceCube es el instrumento óptimo para responder a la pregunta de si existen neutrinos astrofísicos.

Juanjo, en ocasiones has comentado que los grandes detectores de neutrinos son la herramienta más adecuada para la detección de comunicación extraterrestre, ¿el IceCube será la nueva fuente de datos del proyecto SETI?

J. J.: IceCube o su sucesor, quién sabe. Imagínate que en la galaxia nadie se comunica usando banda electromagnética. Hay dos razones posibles y las dos son muy buenas: una de ellas es que la galaxia sea un club muy civilizado y exquisito donde no dejan entrar a los primitivos que aún no saben manejar la banda de neutrinos, un poco más sofisticada. Otra es que la galaxia es un sitio lleno de depredadores que cada vez que detectan una civilización emergente la destruyen. En la galaxia todo el mundo está callado, y lo bueno que tiene la banda de neutrinos es que permite una comunicación point to point.

Concha, ¿afectan los recortes también a la física teórica?

Concha: Los recortes en este momento supongo que afectan a todo el mundo. Lo que ocurre es que los teóricos utilizamos muchos menos recursos, necesitamos menos dinero. Es un hecho. Entonces, probablemente, desde este punto de vista el efecto sea menor. También es cierto que están cortando chorradas. Por ejemplo están cortando ayudas para becarios para estancias cortas en el extranjero, que es una de las cosas por cierto que cuesta menos dinero y tiene más impacto. Y se están intentando eliminar. Son cosas que desde el punto de vista del trabajo diario quizá las sufrimos menos, pero que a las nuevas generaciones les está afectando bastante.

¿En Italia pasa lo mismo, Ariella?

Ariella: No, debido a la educación y la tradición que tenemos. De hecho, en la actualidad, el ministro de Ciencia es una mujer, con un doctorado en Física y en Ingeniería, y ella era la decana de la universidad más importante de Italia. De manera que la tradición científica es muy fuerte.

¿Qué lleva a los países en estos momentos de crisis a seguir invirtiendo en megaproyectos como el CERN o el IceCube? ¿Hay algún interés geoestratégico en la física de partículas como en su día fue la energía nuclear?

Ariella: Las sociedades evolucionan…

Concha: La cuestión es la motivación de la gente que toma las decisiones; creo que en ese aspecto existe una gran diferencia cultural, y el lado positivo de esa cultura está en los Estados Unidos; creo que la gente que toma decisiones en los Estados Unidos tiene una mejor formación científica que sus análogos europeos y una mayor motivación, ellos aún tienen políticos a quienes les importa la ciencia. Eso no lo veo tanto en la Unión Europea.

Ariella: América es un país de militares…

Concha: Cierto, pero en política, en América hay mucha gente que se interesa por la ciencia. Esto no lo veo en España.

La toma de conciencia de los políticos como una casta extractiva está ocurriendo simultáneamente en Italia y en España. ¿Qué es el movimiento del dedo medio? A nivel político, ¿qué aporta Beppe Grillo a Italia?

Ariella: Otro cómico…

Aquí en España se está percibiendo como si fuera algo innovador en política.

Ariella: Grillo es ideal en el sentido de que clavó la denuncia de los problemas; esa es la parte de esta persona que sí aprecio porque los problemas son reales. La cuestión es que no ofrece soluciones, y luego resulta muy fácil criticar, la clave es actuar para mejorar las cosas, y eso no lo estamos viendo. Grillo es un adolescente de la política.

Ariella, tus responsabilidades en el IFTA pasan por estimular la participación inclusiva mundial en la innovación y desarrollo de nuevos instrumentos para experimentos en los futuros aceleradores. ¿Hacia dónde se dirige la tecnología en instrumentación de física de partículas?

Ariella: Electrónica, electrónica y electrónica; y eso es lo que nos mata, o nos matará.

Concha, y en la comprensión del universo, ¿sigue gozando el Modelo Estándar de buena salud? ¿Y hasta cuándo? ¿Hacia dónde vais ahora que está ya más o menos el modelo claro?

Concha: Desgraciadamente, yo creo que no lo sabemos. Hay mucha gente que tiene creencias, pero… Esta es la razón por la que necesitas experimentos. Un teórico que te diga otra cosa…

J. J.: Miente

Concha: No, no. La palabra no es miente. Creo que se tienen lo que yo llamo prejuicios teóricos. Tiene ciertas ventajas pero tiene una limitación científica. Necesitamos experimentos, y datos. Sin ellos la respuesta es esa, que no lo sabemos.

Ángel: Nuestra conclusión el año pasado fue que la investigación en física de partículas es la fuente de la eterna juventud. ¿Cuáles son los retos cercanos que tenéis para mantener vuestro espíritu científico?

Concha: Creo que para un teórico, en estos momentos, la sensación de que hay una saturación… desde el punto de vista de la física de partículas, si el LHC no produce nada, necesito mirar para otro lado. Son necesarios datos que te saquen de ahí, que reten tu entendimiento. Y, si no los tienes, es una sensación frustrante.

Ariella: Interesante; tengo que tomarme uno, dos o tres vasos de whisky antes de responder. [Risas] Sabes, para nosotros que realmente construimos esos objetos que pueden prever algo que está al nivel de diez a la potencia de menos n, lo que te motiva es la complejidad, el desafío es la complejidad.

J. J.: O sea que la gran motivación en física teórica es buscar la simplicidad, y la motivación en física experimental es controlar la complejidad.

Ariella: Es verdad, es verdad. [Risas]

J. J.: De ese choque fabuloso de motivaciones absolutamente idénticas y opuestas surge la mejor ciencia, en el eje del caos. Aún es posible que todos vivamos un momento eureka, un descubrimiento apasionante. De hecho, estoy convencido de ello.

Esperemos.

 ¹ Se denomina así a una superficie superior invisible en la carrera laboral de las mujeres, difícil de traspasar, que nos impide seguir avanzando. Su carácter de invisibilidad viene dado por el hecho de que no existen leyes ni dispositivos sociales establecidos ni códigos visibles que impongan a las mujeres semejante limitación, sino que está construido sobre la base de otros rasgos que por su invisibilidad son difíciles de detectar.

Fotografía: Jorge Quiñoa