¿Podemos pasar sin utilizar el móvil o Internet? Algo que ahora nos parece imprescindible no hubiese sido posible lograrlo de no haber sido por la constancia y dedicación de unas pocas personas, los físicos. La Universidad de Cantabria, y el Insituto de Física en concreto, ocupan un lugar destacado y de prestigio en este campo científico. La Catedrática de Física Atómica, Molecular y Nuclear Teresa Rodrigo nos explica los últimos descubrimientos de la física de partículas cuando se cumple el décimo aniversario del descubrimiento del quark top.

Pregunta.-Defina qué es un quark.
Respuesta.-Un quark es la partícula más elemental que constituye la materia. Elemental quiere decir que no tiene estructura interna. Los quarks de tipo "up" y "down" se combinan entre ellos para formar los nucleones (protones y neutrones) que a su vez se combinan formando los diferentes núcleos existentes en la naturaleza.

P.-¿Qué aplicaciones tienen en la Física?
R.-Los quarks son las "partículas de materia". Son los responsables de que exista la materia bariónica en nuestro universo (la materia bariónica es la que está formada por protones y neutrones). Los resultados más recientes de cosmología cifran la cantidad de materia bariónica en nuestro universo actual en un 4 por ciento aproximadamente.

P.-Existen seis tipos de quark, ¿en qué se diferencian unos de otros?
R.-Si, hay 6 tipos de quarks. A su vez están grupados en tres familias o generaciones. La primera familia esta constituida por los quarks "up and "down" que como decía antes forman la materia estable de nuestro universo. La segunda familia está formada por los quarks "charm" y "strange" y la tercera familia por los quarks "top" y "bottom".
La segunda y la tercera familia no forman parte de la materia estable del universo en nuestros días. Son en cambio constituyentes de partículas inestables, que se desintegran rápidamente. Estos quarks estaban presentes en los primeros momentos del origen de nuestro universo.


P.-Recientemente ha protagonizado una ponencia sobre los diez años de física en el quark top ¿Por qué sólo de este quark? ¿Es más importante que el resto? ¿Por qué se dice que es más pesado?
R.-Todos son importantes, por supuesto. Es sólo que este año se celebra el 10ª aniversario de su descubrimiento. Este quark es el último de los descubiertos, y también el último por descubrir, creemos. Es el quark más pesado, es 35.000 veces más pesado que por ejemplo el quark "up". La medida de su masa indica que este quark tiene una enorme "afinidad" a interaccionar con el bosón de Higgs. El bosón de Higgs, en la teoría actual de Física de Partículas, es el responsable del origen de la masa en nuestro universo. Es por ello que el quark "top" es especialmente interesante, porque puede revelar los misterios relacionados con el mecanismo de generación de masa.

P.-Los quarks forman parte de los átomos, ¿Son estos diferentes tipos de quarks los que hacen diferente la materia?
R.-Sí y no. Como decía antes la materia estable está sólo formada por quarks "up" y quarks "down". Es decir, la diferencia entre un átomo u otro no es en base a su diferente composición de quarks, sino en base a la diferencia en el número de protones y neutrones.
Y sí, porque, como también he afirmado anteriormente, la combinación de los diferentes tipos de quarks produce los diferentes mesones y bariones observados, aunque estos son inestables. Es decir, se desintegran rápidamente en partículas mas estables.

P.-¿Cuáles son los avances más significativos que sobre este quark se han hecho en los últimos años?
P.-Se ha medido con enorme precisión las diferentes características de este quark. En concreto su masa. Se conoce hoy con una imprecisión del 1,7%. Esto permite por una parte confirmar la consistencia de las teorías cuánticas sobre partículas elementales y por otra acotar los posibles valores del boson de Higgs, este último todavía sin descubrir.

P.-¿Cómo se pueden aplicar estos avances en la actualidad?
R.-A un nivel fundamental, de física básica, los conocimientos en todas las ramas de la física son rápidamente absorbidos y adaptados a la evolución de la investigación. En cuanto a la ciencia aplicada, la incorporación de los conocimientos básicos, fundamentales, tiene otro "tempo".

P.-En este campo de la Física Subnuclear o Física de Partículas, ¿cuáles son los retos que se plantean los investigadores?
R.-El siguiente reto es entender el origen de la masa, es decir el descubrimiento del bosón de Higgs, y en su caso el mecanismo de su formación o existencia. Entre las tareas más inmediatas está también el dilucidar la naturaleza de lo que se conoce como "materia oscura", que sabemos que da cuenta de un 23% de la composición actual del universo.


P.-¿Qué se puede hacer para atraer más estudiantes o investigadores hacia esta rama de la Física?
R.-Quizás por nuestra parte hacer un esfuerzo mayor en divulgación, para recordar a los jóvenes la importancia de la física tanto en el desarrollo de conocimiento de la humanidad como en las condiciones de vida de todos nosotros...
Por poner un ejemplo: ¿crees que podríamos pasar ahora sin un móvil, o sin Internet? ¡Todo ello se lo debemos directamente a la Física!.
Por otra parte, quiero creer que esta disminución del interés por la física es debida más a ciclos históricos y sociológicos, y que pronto remontaremos del bache actual.

P.-¿Qué lugar ocupa Cantabria en el campo de la Física, concretamente la UC?
R.-En la valoración que se hace de los grupos de investigación en Física, la UC está muy bien posicionada.
La relación esfuerzo/ productividad es muy buena. Hay grupos muy activos en muchos campos de investigación con colaboraciones internacionales en casi todos los casos, y con una muy buena proyección hacia el exterior.

P.-¿Con qué medios cuenta la UC para la investigación en Física?
R.-En general, dado el tamaño de la Universidad, el número de estudiantes, los equipos de investigación, etc.. yo diría que está bien dotada.
El gran problema es la poquísima industria que tenemos en la región. Una industria que sea capaz de proporcionar algún soporte a la investigación aunque sólo fuera en aspectos puntuales.

SUMARIOS
“El siguiente reto es entender el origen de la masa”
“Es necesaria una industria capaz de proporcionar algún soporte a la investigación”