Y yo quiero ser...Rastreador de Materia Oscura
(Por
Javier Quilis)
Escucha música mientras lees, vete al final.
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.
Javier Quilis
Estudiante
de Doctorado en Física Teórica
Universidad Autónoma de Madrid,
UAMNota 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)
Escucha música mientras lees.
La Física Teórica es pseudociencia "heavy". Muchas y complejas matemáticas, por eso la llamo "heavy", pero en su mayor parte es pura especulación, sin una suficiente base experimental. De hecho, hay importantes contradicciones entre las principales teorías desarrolladas.
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