A joint Fermilab/SLAC publication
Latin American scientists
Illustration by Sandbox Studio, Chicago with Pedro Rivas

La izada de un nuevo grupo de banderas en Fermilab

10/08/19

Varios investigadores de América Latina pueden remontar su ingreso a la física experimental de partículas a una iniciativa que impulsó Leon Lederman, ex director de Fermilab.

En marzo de 1995, el físico Juan Pablo Negret tomó un micrófono en un salón oscuro de una universidad en Colombia. Colocó una transparencia en el retroproyector. 

En la pantalla, apareció la imagen de un escrito que pocos días antes había publicado la colaboración experimental DZero. Se trataba del anuncio del codescubrimiento de una nueva partícula fundamental, el quark cima o quark top. 

Negret había subrayado en rojo el primer elemento de la lista de instituciones participantes: “Universidad de los Andes, Bogotá, Colombia”.

“Aquí se ve una fracción de los autores de este artículo, y también una fracción de las instituciones que están allí”, dijo. “No entraré en detalles. Solo diré que resulta que, por razones alfabéticas, la Universidad de los Andes figuró primera”. Sonrió, provocando una ola de risas en el público. 

Reemplazó la primera transparencia por una segunda. Esta era una fotografía de la entrada a la torre principal del Laboratorio Nacional de Aceleración Fermi. Una hilera de mástiles en el frente mostraba los colores de las naciones representadas en el centro de investigación. Cerca del centro de la imagen, entre las banderas de Canadá y Alemania, ondeaba una serie de rayas color amarillo, azul y rojo fácil de reconocer para las personas que estaban en la sala. 

En la década de 1980, el director de Fermilab, Leon Lederman, invitó a físicos de toda América Latina a participar en investigaciones fronterizas de física experimental de partículas en el laboratorio estadounidense. 

Ayudar a incluir a Colombia en ese grupo no fue una tarea fácil para Negret, sin mencionar lograr la inclusión de su nombre e institución en los créditos de la publicación del descubrimiento del quark top. Pero con perseverancia, convenció a Fermilab de que le diera una oportunidad a Colombia.

Juan Pablo Negret bringing Colombia to FermiLab and representing Latin America
Illustration by Sandbox Studio, Chicago with Pedro Rivas

Inspirándose en teóricos del extranjero

La idea que Lederman tuvo de acercarse a los físicos latinoamericanos se inspiró en otra exitosa labor de cooperación científica internacional. En 1960, el físico paquistaní y futuro ganador del premio Nobel Abdus Salam, quien entonces tenía 34 años, propuso crear un instituto de física teórica que estuviese abierto a científicos de todo el mundo. Tres años después, abrió el Centro Internacional de Física Teórica en Trieste, Italia, en su calidad de director fundador. 

El instituto, que se centra especialmente en el apoyar las investigaciones y estudios avanzados en países en desarrollo, se estableció rápidamente como una fuente invaluable de contribuciones teóricas a la cosmología y la física de altas energía.

Lederman pensó que Fermilab podría proporcionar el escenario para una colaboración similar que en cambio se enfocase en investigaciones de física experimental. Creía que las instituciones de investigación cercanas de América Latina serían socias ideales en el proyecto.  

En ese entonces, las instituciones de física latinoamericanas trabajaban en la física de partículas teórica, pero eran pocos los físicos de partículas de instituciones de la región que se involucraban en experimentos. Lederman confiaba en que el abrir camino en las universidades, inicialmente en Brasil y México, estimularía el interés en asociarse con Fermilab, y le pidió al subdirector de Fermilab, Roy Rubinstein, que ayudara a desarrollar estos vínculos. 

En 1982, Lederman fue a Cocoyoc, México, para lo que sería el primero de varios simposios panamericanos sobre física experimental. Al año siguiente, asistió al segundo simposio en Río de Janeiro. Durante cada uno de sus viajes, instó a los físicos latinoamericanos a que vinieran a Fermilab.

Durante la década siguiente, Fermilab consiguió subvenciones de la Fundación Nacional de Ciencias y el Departamento de Energía de los Estados Unidos para proporcionar suministros y material de biblioteca a las universidades e instituciones de investigación latinoamericanas que estuviesen interesadas en formar nuevos grupos de física experimental. Además de los simposios panamericanos, Rubinstein y los científicos latinoamericanos organizaron conferencias y seminarios para elevar aun más el perfil de los físicos experimentales de partículas en la región. 

A medida que creció el interés, los físicos de toda América Latina aceptaron la oferta de Lederman de ayudarlos en la transición de físicos teóricos a experimentales. 

Lederman falleció en 2018, pero el legado del programa que inició ha perdurado en los físicos cuyas vidas influyó, dice Rubinstein. “Recuerdo a personas de países latinoamericanos que a inicios de la década de 1980 obtenían sus doctorados y hoy en día dirigen grupos. Y ahora, en varios de esos países hay grupos de física de partículas que se encuentran entre los mejores del mundo”.

Leon Lederman attending symposiums in Latin America
Illustration by Sandbox Studio, Chicago with Pedro Rivas

Una pionera de la Argentina

Cecilia Gerber, física de alta energía de la Universidad de Illinois, Chicago, fue una de las primeras estudiantes en llegar a Fermilab desde Argentina. 

A principios de la década de 1990, acababa de completar sus primeros estudios de posgrado en la Universidad de Buenos Aires y estaba buscando un lugar para realizar su doctorado. "En ese momento Argentina atravesaba una de sus crisis económicas periódicas, así que no había oportunidades de becas ese año", dice Gerber. 

Pero Rubinstein se puso en contacto con uno de sus mentores, un profesor de física de alta energía, para conversar sobre el programa de Fermilab. En menos de un año, Gerber estaba en Fermilab. 

Gerber dice que, en esencia, Fermilab permitió a los estudiantes visitantes elegir dónde enfocarían sus contribuciones, así que pasó las primeras dos semanas hablando con varias personas y conociendo la institución.  

Después de un tiempo, se unió al experimento DZero, donde estudió los bosones W y Z utilizando el detector de muones del experimento. “Esta investigación era muy innovadora, en el sentido de que estábamos midiendo las propiedades de estas partículas, que se habían descubierto menos de una década antes, pero usando un nuevo acelerador con una nueva energía”, dice. 

Si bien durante el tiempo que pasó allí hubo otros estudiantes latinoamericanos en Fermilab, Gerber y su esposo, Victor Daniel Elvira (actualmente físico de Fermilab), eran los únicos argentinos.  Gerber dice que como en la escuela habían estudiado inglés británico, al principio tenían dificultades con los eufemismos estadounidenses. “Cosas básicas, como ‘What’s up?’, eran expresiones que nunca antes habíamos escuchado”, dice. “Reprobábamos los cuestionarios sobre seguridad solo porque no podíamos entender el lenguaje que empleaban”. 

Más allá de eso, al principio les resultaba difícil explicarles sus titulaciones a sus colegas nuevos, según Gerber. "Cuando llegamos, no sabíamos cómo expresar que teníamos un título de maestría y que estábamos haciendo un doctorado. Los sistemas educativos eran muy diferentes. Habíamos hecho teoría cuántica pero no teníamos formación experimental más allá del laboratorio de física nuclear".

Con poco apoyo institucional de Buenos Aires, "básicamente confiamos en la bondad de los corazones de las personas de Fermilab" para ayudar a conducir sus nuevas carreras lejos de casa, dice Gerber. "Fue duro, pero nos dio muchísima más independencia que la que tenía un estudiante común, lo que en retrospectiva terminó siendo una oportunidad maravillosa". 

Trabajando junto con asesores estadounidenses, Gerber y Elvira escribieron sus tesis doctorales en inglés. No obstante, para defender sus tesis en su país de origen, tenían que escribirlas otra vez en español.

Gerber, quien actualmente trabaja en el experimento CMS (Solenoide de Muones Compacto), situado en el Gran Colisionador de Hadrones de la Organización Europea de Investigación Nuclear (CERN), continuó desempeñándose como mentora de las siguientes generaciones de estudiantes argentinos que visitaban Fermilab como parte del programa, en parte para ayudar a cerrar la brecha comunicacional que con tanto esmero había superado cuando era estudiante.

Young Latin American scientists join FermiLab
Illustration by Sandbox Studio, Chicago with Pedro Rivas

Una nueva generación de Brasil

A principios de la década de 1980, Hélio da Motta Filho se encontraba finalizando sus estudios de grado en la Universidad Federal de Río de Janeiro, cuando la primera cohorte de estudiantes brasileños regresó de Fermilab. Los nuevos físicos experimentales de partículas crearon un grupo de investigación en Brasil, al que da Motta se unió. En 1986, viajó a Fermilab como parte de una primera generación de estudiantes brasileros graduados allí. Sus estudios se centraron en el quark encantado o quark charm.

“Trabajar en Fermilab en física de vanguardia era emocionante”, dice da Motta. “Fue un desafío, por supuesto. Hubiera sido mucho más cómodo quedarme en Río y tomar clases de física teórica”. 

Pero da Motta descubrió que la física experimental era el lugar para él: “Una vez que fui a Fermilab e incursioné en la física experimental, fue una decisión para toda la vida”, dice. 

El físico mexicano Alberto Sánchez Hernández tuvo una experiencia similar realizando investigaciones como parte de la segunda generación de estudiantes mexicanos que llegaron a Fermilab. 

Sánchez se unió al programa en 1990 y trabajó en el experimento DZero hasta 1997. “Por supuesto que fui”, dice. “Para nosotros [la física de altas energías] era un área de investigación completamente nueva”. 

Pero mudarse a Batavia, Illinois, sobre todo en pleno invierno, presentó desafíos más allá de un área nueva de investigación, dice. “Era febrero y nevaba. Esa fue la primera vez que vi nieve”, dice. “¡No tenía la ropa adecuada para este clima!”

Más tarde, adquirió una colección de suéteres y estudió el quark fondo. 

En la actualidad, da Motta trabaja en el Centro Brasileño de Investigación en Física, y Sánchez trabaja en el Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del Instituto Politécnico Nacional, Ciudad de México.

Colombia se une al equipo

En 1980, Negret conoció tanto a Salam como a Lederman en Fermilab. En ese entonces, Negret era un estudiante de doctorado en la Universidad de Purdue, Indiana, y quería que su país estuviera más involucrado en las investigaciones sobre física experimental de partículas.

“Le dije a Lederman: ‘¿Qué hay de Colombia?’”, dice Negret. 

Lederman no creía que Colombia estuviera lista para unirse al programa, pero Negret insistió. Finalmente convenció a Lederman para presentarle a Rubinstein. En 1986, ambos crearon una alianza entre Fermilab y el Centro Internacional de Física de Bogotá. 

Negret regresó a Colombia en 1989 y fundó un nuevo grupo de física de alta energía en la Universidad de Los Andes. La iniciativa pionera de colaboración en física de alta energía regional con el tiempo se convirtió en una de las más prominentes de América Latina. Fue una de las tres instituciones latinoamericanas mencionadas en el escrito colaborativo de DZero que anuncia el descubrimiento del quark top.

El último día de marzo de 1995, los presentadores de noticias de Colombia emitieron un informe sobre el quark top, llamándolo “el descubrimiento más importante de los últimos años”. 

“Pero lo más sorprendente —dijo el periodista que presentaba la sección— es que un grupo de colombianos participaron de forma directa en este descubrimiento”.

“Colombia es parte de la humanidad”, dijo Negret en el programa de noticias. “Esto es parte de la aventura del espíritu humano. Esto es parte de la cultura”.  

De regreso en Fermilab, la muestra de banderas de instituciones participantes se amplió, incluyendo ahora a Argentina, Brasil, Chile, Colombia, Ecuador, México y Perú. Hoy, el laboratorio colabora con científicos en más de 50 países de todo el mundo.