Yo quiero ser Rastreador de Materia Oscura - Javier Quilis

Y yo quiero ser...Rastreador de Materia Oscura

(Por Javier Quilis)

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No os voy a engañar, la carrera de rastreador de materia oscura no existe, no la busquéis después de hacer la selectividad. En realidad soy físico teórico y estudio la materia oscura, pero de la otra manera suena mucho mejor.

Mentiría si dijese que desde pequeño quería ser físico teórico. De hecho, hasta segundo de Bachiller no sabía que la física iba más allá de los planos inclinados, los movimientos rectilíneos uniformes y acelerados, las fuerzas y poco más. Me habían contado un poco de la gravedad pero solo que era una fuerza que producía una aceleración hacia abajo. Hasta primero de Bachillerato la física no va más allá de la cinemática y la dinámica. Sin embargo, esto no es así. Ni de lejos. Cuando llegas a segundo de Bachiller, posiblemente el año más estresante de la vida de un estudiante, te empiezan a hablar un poco de cosas como campos eléctricos, magnéticos y gravitatorios, de que hay partículas que se desintegran sin venir a cuento o de que el tiempo es relativo. Y despertó una curiosidad que antes no estaba. Por supuesto ese año lo único importante que había que hacer era prepararse para la selectividad y eso fue para todo lo que hubo tiempo. Pero por suerte mi profesor de física de ese año era físico, que puede sonar a obvio pero no lo es para nada, y entre ejercicio y ejercicio intentaba contarnos un poco el trasfondo de esas fórmulas que nos teníamos que aprender. Una vez acabado el estrés del año, hablando con él me dijo que si sentía curiosidad por todo lo que habíamos visto que hiciese la carrera de física para intentar resolver las dudas. Y eso hice.

Una vez en la carrera aprendes que la física es ese maravilloso mundo en el que por cada duda que resuelves te salen 27 nuevas (el número varía pero siempre aparecen dudas nuevas, siempre) y que cuanto más sabes más te queda por saber. Lo que te habían enseñado hasta primero de Bachiller era solo una pequeñísima parte de la mecánica. Y la mecánica era solo una pequeña parte de lo que es la física. Empiezas a aprender de dónde salen las fórmulas y profundizas en todo lo que viste en segundo de Bachillerato. Lo que antes era un tema ahora se convierte en una asignatura anual. Y como ya he dicho, sí, resolver dudas, resuelves. Pero empiezas a ver que el mundo no es tan simple como podías pensar. Te enseñan cosas como la relatividad especial y te empiezan a decir que el mundo depende de quién lo mire, que lo que para uno va a una velocidad o mide una longitud determinada para otro la velocidad y la longitud son distintas por el simple hecho de que el otro se está moviendo. O, incluso, que dos sucesos que para ti pasan en dos momentos diferentes para otra persona pueden pasar a la vez. O la física cuántica que te dice que un gato está vivo y muerto al mismo tiempo hasta que se demuestre lo contrario y que las partículas pueden desintegrarse de repente en otras sin que les hayamos hecho nada. Y aunque todo esto te suena a cuento chino en un primer momento, te lo demuestran con “simples” matemáticas. Ahí fue cuando decidí ser físico teórico. Ves que el mundo funciona de maneras muy “antiintuitivas”, pero al mismo tiempo te demuestran que es así. Y quieres saber más.

Una vez terminada la carrera y el máster en Valencia me vine a Madrid a hacer el doctorado, sin tener mucha idea de qué hacer. Y mi director de tesis me habló de algo llamado materia oscura, en la que, en el momento que escribo esto, llevo tres años trabajando.

Probablemente la gran mayoría de vosotros no hayáis oído hablar de la materia oscura. Normal. Todo el mundo que me pregunta de qué va mi doctorado, al escuchar que estudio la materia oscura la segunda pregunta que sueltan suele ser un “¿y eso qué es?”. La respuesta es que no lo sé. Después de esto quizás penséis que soy un farsante que os está vendiendo la moto y ni siquiera sabe qué es lo que estudia y puede que hasta cierto punto tengáis razón. Pero lo cierto es que ni lo sé yo ni lo sabe nadie. Qué es la materia oscura es uno de los misterios sin resolver de la astrofísica y la física de partículas.

Todo lo que podemos ver y tocar está formado por un tipo de materia que se llama bariónica. Esta materia está formada por los quarks y leptones y, junto con las cuatro tipos de interacciones fundamentales, podemos intentar entender cómo funciona el universo, tanto desde el punto de vista subatómico (con las interacciones electromagnética, fuerte y débil), como el macroscópico (con la interacción gravitatoria). Desde por qué si hay partículas que se desintegran espontáneamente nosotros seguimos enteros y no vamos disparando partículas a la gente por allá donde vamos, por qué brilla una estrella o por qué se mueven los astros como se mueven, por ejemplo. Y aunque todavía hay detalles importantes de esta materia que estamos intentando averiguar, tenemos un conocimiento bastante considerable de ella.

El problema viene cuando descubres que, de todo el contenido del universo, la materia bariónica solo constituye alrededor del 5% del total. El resto está formado por materia oscura, cerca de un 25% y energía oscura, el 70 restante. Y lo que sabemos de estos dos es más bien poco.

En el caso de la materia oscura, estudiarla es un poco complicado porque no podemos verla. Para ver cualquier cosa se necesita que interaccione con la luz o, dicho de otro modo, que interaccione electromagnéticamente. La materia oscura ni emite ni absorbe luz de ningún tipo. Los fotones, las partículas de luz, simplemente la atraviesan. Por tanto, ningún telescopio de ningún tipo puede ver luz que venga directamente de la materia oscura. Sin embargo sabemos que existir existe. Hemos observado los efectos gravitatorios que produce en el resto de la materia visible. Por ejemplo que la galaxia en la que nos encontramos gira a mayor velocidad de la que debería si solo consideramos la materia que vemos y esto es debido a que también está la materia oscura que no vemos. Con esos efectos gravitatorios los astrofísicos han sabido medir aproximadamente cuánta hay y cómo se distribuye, pero ahí termina todo lo que sabemos sobre ella. No tenemos ni idea de qué tipo de partículas la forman y cómo interacciona, si es que lo hace, con la materia bariónica. Averiguar eso es el trabajo de los físicos teóricos y experimentales que nos dedicamos a estudiarla. Mientras que los experimentales intentan medir las características de la materia oscura, los teóricos nos dedicamos a hacer los modelos que expliquen los resultados que obtienen los experimentales y además predigan nuevas características que les guíen en la manera de buscar indicios de materia oscura. Hasta ahora, por desgracia, no ha habido ninguna medida directa de materia oscura, aunque seguimos buscando.

No obstante la materia oscura no es el único misterio sin revolver de la física. Incluso dentro de la materia bariónica hay muchos fenómenos sin explicación y el trabajo de un físico teórico es encontrarla. Por eso aparte de los rastreadores de materia oscura también hay cazadores de neutrinos, exploradores del vacío y una gran variedad de físicos teóricos que intentan entender por qué las cosas son como son y funcionan como funcionan.

Quizás algunos de vosotros os planteéis estudiar física porque habéis leído o visto cosas de divulgación en libros o en internet y os ha despertado curiosidad, pero al informarte oyes que vivir de la investigación es muy complicado. Bueno, esto es verdad. Llegar a vivir de la investigación es muy muy muy complicado. Somos muchos para muy pocas plazas y la financiación en investigación no es que sea muy prioritaria en la mayoría de países, por decirlo suavemente. Pero, ¿debe ser esto una razón para no estudiar física? No. No solo de la investigación vive el físico. Aparte de aprender física como tal, en la carrera se aprende a pensar y trabajar de un modo que, por ejemplo, no aprende un estudiante de economía. Por eso en empresas y bancos se buscan físicos y matemáticos para puestos relacionados con las finanzas, aprendiendo programación podréis optar a puestos relacionados con desarrollo de software o si os gusta enseñar podéis convertiros en profesores. Y esto solo son unos ejemplos. La realidad es que la carrera de física es una de las carreras con menos índice de paro, a pesar de lo que piensa la gente. Si la investigación no es vuestro camino, con poco esfuerzo podéis orientaros hacia otras áreas de empleo. Por tanto a la hora de elegir si estudiar física o no, dejad a un lado el tema laboral, porque lo normal es que en el momento de elegir carrera no sepáis dónde queréis terminar trabajando.

Si os interesa la física estudiad física, no para trabajar en esto o aquello, sino simplemente para aprender física.

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Javier Quilis

Estudiante de Doctorado en Física Teórica

Universidad Autónoma de Madrid, UAM

Nota del coordinador:

31 de Octubre

Día Internacional

de la Materia Oscura

(y además San Quintín)

Imagen compuesta del cúmulo de galaxias CL0024+17 tomada por el telescopio espacial Hubble que muestra la creación de un efecto de lente gravitacional. Se supone que este efecto se debe, en gran parte, a la interacción gravitatoria con la materia oscura.

NASA, ESA, M.J. Jee and H. Ford (Johns Hopkins University) 

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