El científico 'más importante' de España vive en Santander, pero casi nadie le conoce

La ciencia aspira a medirlo todo y ha acabado por generar sistemas para medirse a sí misma. Abundan los rankings de universidades y de revistas científicas, pero también los indicadores del rendimiento personal. Estas clasificaciones no están exentas de polémica, intereses y corrupción. Buscando criterios más objetivos, el CSIC comenzó a elaborar el año pasado su propio listado de los investigadores españoles que trabajan tanto en España como fuera y de los extranjeros que lo hacen en centros de investigación de aquí. Hace pocos días, publicó una actualización.

Posiblemente, muchos esperarían encontrar en los primeros puestos a eminencias españolas que trabajan en el extranjero o a reconocidos médicos que logran avances para salvar vidas. Quizás esperaríamos hallar a esos destacados científicos en los centros de investigación más grandes de Madrid, Barcelona o EEUU. Sin embargo, nada de eso es así. El ranking, basado en 123.000 perfiles registrados en la base de datos Google Scholar, que pertenecen a más de 5.000 organizaciones nacionales e internacionales, destaca en las primeras posiciones a varios especialistas del campo de la física de partículas, y el primero de ellos es Francisco Matorras Weinig (Santander, 1966), catedrático de la Universidad de Cantabria e investigador del Instituto de Física de Cantabria (IFCA, centro mixto del CSIC y la universidad cántabra).

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Este físico destaca por su índice h, que mide la productividad y el número de citas que generan los artículos publicados en revistas científicas: 310, con un total de 377.585 citas. Sin embargo, en una entrevista concedida a El Confidencial, lo primero que hace es restarle importancia a este tipo de clasificaciones. En su opinión, “ordenar a todos con un número, comparando científicos de distintos campos, no tiene demasiado sentido”. No obstante, admite que este ranking es “un trabajo serio”, pero cree que no le da derecho a ser reconocido como el principal científico de España. “Ni de lejos”, asegura.

La clave está en que los investigadores del campo de la física de partículas trabajan de forma diferente, con grandes colaboraciones internacionales. “La política es que firmamos todos en todas las publicaciones, es algo que tiene sentido en nuestro ámbito, pero con este criterio no puedes compararte con quien trabaja de forma individual”, afirma. “Hacemos una investigación importante, cosas muy relevantes y con mucha proyección, pero el tema de la clasificación es un poco embarazoso”, añade.

Cómo encontraron el bosón del Higgs

Lo cierto es que la trayectoria de Matorras es impactante. Entre otras cosas, puso su granito de arena en el hito más popular de la física de partículas, el hallazgo del bosón de Higgs, anunciado en 2012. Dentro del experimento CMS del Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del CERN, en Ginebra (Suiza), “participamos en el diseño de un componente del detector, realizamos el prototipo y las pruebas en el laboratorio del IFCA, en Santander”, explica. Básicamente, el acelerador hace colisionar protones y los científicos tratan de identificar las partículas que se producen. Desarrollar previamente la tecnología para hacerlo posible era una parte fundamental.

Después, este investigador se centró en el análisis computacional, un reto que en el LHC “tenía su complicación, especialmente antes de que se pusiera de moda la computación distribuida”, comenta en referencia al modelo que permite realizar grandes cálculos a través de muchos ordenadores interconectados. “En el CERN se producían datos a un ritmo que no había forma de procesarlos, así que se desarrolló un sistema para repartirlos entre varios centros”, comenta. “Ahora ya no suena tan raro”, reconoce, “pero es que nosotros llevamos haciéndolo 20 años”. Matorras montó la infraestructura necesaria en el IFCA, convirtiéndolo en uno más de la treintena de centros que hacían este trabajo en todo el mundo.

Finalmente, el procesamiento de los datos da paso a otra parte del trabajo que es la realmente visible. El LHC es el acelerador de partículas más grande del mundo y eso significa que cuando está en marcha llega a registrar miles de millones de colisiones por segundo, así que “hay que escoger cuáles son las relevantes e intentar comparar lo que sucede con lo que predice la física”. En su momento, el objetivo era “demostrar si existía o si no existía el bosón de Higgs”. Ahora que la respuesta es afirmativa, los físicos tienen nuevas metas.

¿Qué busca ahora el CERN?

El gran hallazgo del CERN en 2012 supuso cerrar una parte de la historia de la física de partículas. “Era la pieza que faltaba, porque teníamos un modelo que explicaba muy bien la naturaleza, pero hacía falta una partícula, que eran el bosón de Higgs, que no se había visto. Esa fue su relevancia, confirmar lo que todos esperábamos”, comenta. Entonces, a partir de ahí, ¿qué busca el CERN? “Vendíamos que con esto ya entendíamos todo, pero lo cierto es que nunca se entiende todo”, afirma el investigador del IFCA, “hay una serie de flecos que nos hacen pensar que aún faltan cosas”.

Uno de los asuntos más relevantes que quedan por aclarar es la materia oscura. “Hay muchos indicios, por medidas astrofísicas y argumentos cosmológicos, de que una gran parte de lo que llena el universo no encaja en nada de lo que conocemos a nivel elemental. Si queremos que nuestro modelo estándar de la física de partículas explique todo, también debería explicar la materia oscura”, apunta el experto. Esa búsqueda de la materia oscura se lleva a cabo mirando directamente al universo, pero también en el LHC. Las partículas del modelo estándar no pueden explicarla, pero la existencia de una partícula adicional implicaría desarrollar un nuevo modelo.

Otro de los grandes campos de investigación para los físicos en Ginebra es la existencia de la supersimetría. El modelo estándar tiene “algunas inconsistencias desde el punto de vista matemático” y la teoría de la supersimetría propone que se resolverían si a cada partícula le correspondiese una “compañera supersimétrica”. Como hay bosones y fermiones, a cada bosón le correspondería un fermión y viceversa, algo que aún no se ha podido verificar experimentalmente, pero que sustenta muchos modelos teóricos.

El tercer gran reto del CERN es la física de precisión: seguir exprimiendo los datos que ofrece el propio bosón de Higgs. “Lo hemos detectado, pero todavía no conocemos bien sus propiedades”, comenta el catedrático de la Universidad de Cantabria. “Ahora se está llevando a cabo un trabajo muy serio para estudiar las colisiones que dan lugar a este bosón, analizarlas y compararlas con el modelo estándar”, comenta. Una vez más, si los físicos encuentran algo que no encaja, todo saltaría por los aires y habría que desarrollar un nuevo modelo.

La tecnología del LHC, en el hospital

Para la mayoría de los mortales, todas estas cuestiones suenan muy teóricas. Sin embargo, en las últimas décadas esta búsqueda de nuevos horizontes en física fundamental ha permitido desarrollar tecnologías útiles en muchos otros campos. Matorras recuerda el ejemplo más famoso: “La web no la diseñó Google ni Microsoft, salió del CERN, porque se pensó en esta forma de comunicación para que pudieran estar en contacto científicos de todo el mundo”.

Sin embargo, lo que realmente “está siendo una revolución” son las aplicaciones en el campo de la medicina. Por ejemplo, el diagnóstico por imágenes, como la tomografía de emisión de positrones (PET, por sus siglas en inglés) está basado en detectar partículas. “Eso permite realizar estudios de imagen de ciertas enfermedades con dosis de radiación más bajas, porque no dejan de ser tecnologías diseñadas para la detección de una forma muy fina”, explica el investigador.

De hecho, “algunos miembros de mi grupo nos dedicamos específicamente a la aplicación de estas técnicas”. Como experto en análisis computacional, considera que ese diagnóstico por imagen va a suponer un gran salto para la medicina: “Al final está basado en un reconocimiento de patrones muy similar a lo que hacemos nosotros, así que tenemos que enseñar a los algoritmos a comparar escáneres y radiografías de personas sanas y enfermas para que los reconozcan”.

Otro campo de aplicación son los tratamientos oncológicos. En particular, las terapias de protones “están basadas en aceleradores de partículas parecidos a los que manejamos nosotros, pero con la idea de irradiar a los pacientes de cáncer de una forma más eficiente que los sistemas convencionales”. Matorras reconoce que el desarrollo de nuevas aplicaciones es lento, lo normal es que “pasen más de 10 años” hasta que los avances comienzan a aplicarse en los hospitales, pero es una consecuencia de los estudios de física de partículas que muestra la importancia de la ciencia básica.

El futuro también se diseña en Santander

Por eso, el trabajo en el CERN continúa. “El futuro más inmediato pasa por una actualización del LHC, va a tener bastante más intensidad y se requiere una mejora sustancial de los detectores”, afirma. Al igual que ocurrió hace años, el IFCA también estará implicado en el diseño de estos nuevos instrumentos que permitirán medir mejor las partículas de cara a la próxima fase del acelerador más importante del mundo, que nos llevará hasta 2035.

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De hecho, en un par de años se llevará a cabo “una parada larga” en las instalaciones de Ginebra que permitirá implementar todos esos cambios. En este caso, el catedrático de la Universidad de Cantabria ya no estará implicado directamente en el desarrollo de los nuevos detectores, pero seguirá atento a otras cuestiones fundamentales de los experimentos, como los análisis estadísticos que permiten obtener los resultados y, quizás, encontrar alguna otra partícula como el bosón de Higgs u otras anomalías que obliguen a revisar el modelo estándar. A partir de ahora, la inteligencia artificial puede echar una mano. “Nosotros hablamos de aprendizaje automático, pero es lo mismo, tenemos miles de millones de colisiones por segundo y a lo mejor solo hay una que nos interesa, es buscar la aguja en el pajar para saber si los datos son realmente compatibles con las hipótesis”, explica.

A más largo plazo, la física de partículas ya piensa en el siguiente acelerador del CERN. El LHC es un anillo subterráneo de 27 kilómetros, pero ya se piensa en uno nuevo que podría tener 100 kilómetros de longitud y multiplicar por siete su energía. “Hay muchas propuestas, durante mucho tiempo se habló de un acelerador lineal, pero ahora ha tomado fuerza la idea de construir otro circular, pero mucho más grande. Todavía no hay nada aprobado, pero muchos grupos ya están pensando en la física que se podría hacer y en la tecnología que se necesita; hay que tener claros los objetivos científicos, porque la inversión será muy grande”, asegura.