{"id":83751,"date":"2008-06-01T00:00:00","date_gmt":"2008-06-01T00:00:00","guid":{"rendered":"http:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/2008\/06\/01\/los-mosqueteros-del-mundo-atomico-2\/"},"modified":"2017-07-13T15:44:06","modified_gmt":"2017-07-13T18:44:06","slug":"los-mosqueteros-del-mundo-atomico-2","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/los-mosqueteros-del-mundo-atomico-2\/","title":{"rendered":"Los mosqueteros del mundo at\u00f3mico"},"content":{"rendered":"

\"\"CERN<\/span><\/a>Los f\u00edsicos que estudian la conformaci\u00f3n y organizaci\u00f3n de las part\u00edculas at\u00f3micas salieron a la delantera de los especialistas de otras \u00e1reas y adoptaron una nueva forma de hacer ciencia: trabajar en problemas grandes y comunes con la ayuda de poderosas computadoras conectadas en red y esparcidas en muchas ciudades del mundo, de modo tal que funcionen como si fuesen una sola, en una escala m\u00e1s amplia, integrada y aut\u00f3noma que la realizada hasta ahora para los estudios de genomas y prote\u00ednas. Esta forma pionera puede no haber sido premeditada. \u201cNo es porque queremos, sino porque lo necesitamos\u201d, dice Sergio Ferraz Novaes, docente del Instituto de F\u00edsica de la Universidad Estadual Paulista (Unesp). \u201cNo podemos tardar cincuenta a\u00f1os para analizar los datos producidos en s\u00f3lo un a\u00f1o de trabajo\u201d.<\/p>\n

Novaes coordina el brazo paulista de una red internacional de computadoras que filtran y organizan los resultados de las colisiones at\u00f3micas generadas en aceleradores de part\u00edculas en una escala tan grande que ninguna computadora por s\u00ed misma podr\u00eda realizar la tarea. Por medio del S\u00e3o Paulo Regional Analysis Center (Sprace), construido con el aporte de setecientos diez mil reales de la FAPESP y dotado con una capacidad de procesamiento equivalente a casi cien computadoras de \u00faltima generaci\u00f3n, f\u00edsicos de S\u00e3o Paulo participan desde el a\u00f1o 2004 del an\u00e1lisis de las propiedades de los millones de part\u00edculas que nacen o mueren cuando colisionan a alt\u00edsima velocidad en los t\u00faneles del Fermilab, en Estados Unidos. Actualmente, dos grupos de f\u00edsicos \u2013uno de S\u00e3o Paulo y otro de R\u00edo de Janeiro, bajo la coordinaci\u00f3n de Alberto Santoro\u2013 ajustan las m\u00e1quinas y a\u00fanan fuerzas para encarar una aventura a\u00fan mayor, procesar las informaciones que llegar\u00e1n a partir del pr\u00f3ximo a\u00f1o, en un volumen a\u00fan mayor, desde el Large Hadron Collider (LHC), el mayor acelerador de part\u00edculas del mundo, que requiere el trabajo de 10 mil f\u00edsicos e ingenieros de alrededor de 50 pa\u00edses (lea <\/em>Pesquisa FAPESP, edici\u00f3n n\u00ba 147, de mayo de 2008<\/em><\/a>).<\/p>\n

Adem\u00e1s de generar una intensa producci\u00f3n cient\u00edfica, que de un a\u00f1o a otro puede alcanzar las decenas de art\u00edculos publicados en las revistas especializadas, sin contar las noches sin dormir frente a la computadora, la experiencia de trabajar con colegas de todo el mundo en m\u00e1quinas que funcionan d\u00eda y noche inspir\u00f3 la implementaci\u00f3n de una estructura a\u00fan mayor, por parte de la propia Unesp, con 368 computadoras capaces de realizar el impresionante volumen de 33,3 billones de c\u00e1lculos por segundo. Las m\u00e1quinas de esa red de cuatro millones cuatrocientos mil reales financiados por el gobierno federal, deber\u00e1n instalarse a partir de julio, ni bien empiecen a llegar, y ocupando una planta completa de la nueva sede de la Unesp, en el barrio de Barra Funda, en la capital paulista, que albergar\u00e1 tambi\u00e9n al equipo de operaciones y un centro de capacitaci\u00f3n. En poco tiempo deben tomar forma las posibles conexiones con las computadoras de decenas de universidades en Estados Unidos, Europa, China, o Australia, que ya adoptaron estrategias similares de trabajo. De esta manera, en rigor, nada impedir\u00e1 que un equipo del campus de la Unesp con sede Ilha Solteira pregunte a los colegas de Harvard si ellos cuentan con espacio libre en la computadora para ayudar a resolver un problema que sobrecarg\u00f3 a las computadoras de aqu\u00ed. \u201cSi queremos adaptarnos a lo que el mundo est\u00e1 haciendo\u201d, dice Novaes, \u201cno ser\u00e1 posible seguir siendo localista o pensar en peque\u00f1o\u201d.<\/p>\n

As\u00ed es la e-Science: ya no importa d\u00f3nde te encuentres ni cu\u00e1les computadoras est\u00e1n depurando o examinando los datos de tu valioso experimento. Creado en el a\u00f1o 1999 para describir un proyecto que comenzar\u00eda a tomar forma durante el a\u00f1o siguiente en Inglaterra, el t\u00e9rmino e-Science designa las actividades cient\u00edficas que dependen de una elevada capacidad de almacenamiento y procesamiento de informaciones, como la f\u00edsica de part\u00edculas, aunque otras \u00e1reas tambi\u00e9n pueden verse beneficiadas. En el libro De internet a la grid \u2013 La globalizaci\u00f3n del procesamiento, Novaes y Eduardo Gregores apuestan a esa expansi\u00f3n: \u201cPodemos esperar que, del mismo modo en que ocurri\u00f3 con internet, las aplicaciones de la grid ir\u00e1n mucho m\u00e1s all\u00e1 de lo que hoy podr\u00edamos suponer\u201d. La red de computadoras de la Unesp, por cierto, explorar\u00e1 otros universos \u2013desde la formaci\u00f3n de tumores a la superconductividad en materiales cer\u00e1micos. En Estados Unidos, las grids (redes) de ordenadores se basan en proyectos ambiciosos, que no tratan solamente de problemas urgentes como, por ejemplo, nuevos tratamientos contra el c\u00e1ncer. La meta de una de ellas, el National Virtual Observatory, es sencillamente, reunir en una computadora toda la informaci\u00f3n recabada sobre los millones de estrellas y galaxias que conforman el universo. La e-Science podr\u00eda ir m\u00e1s all\u00e1 y ayudar a resolver problemas mundiales, de acuerdo con la edici\u00f3n del 15 de marzo de la revista Nature, que propone que los gobiernos trabajen en conjunto para construir las supercomputadoras que puedan realizar previsiones meteorol\u00f3gicas m\u00e1s detalladas y descubran as\u00ed c\u00f3mo actuar para evitar las probables cat\u00e1strofes provocadas por los cambios clim\u00e1ticos.<\/p>\n

Tal vez en mayor medida que los especialistas de otras disciplinas, los f\u00edsicos de part\u00edculas dependen hoy de los poderosos ordenadores en red, como los taxistas no pueden trabajar m\u00e1s sin el GPS (sigla por Global Positioning System). De otro modo, no habr\u00eda forma de analizar tanta informaci\u00f3n de que disponen \u2013ni como localizar r\u00e1pidamente direcciones en una ciudad extra\u00f1a. Durante los pr\u00f3ximos cinco a\u00f1os, los cuatro detectores del LHC deben generar un volumen de informaci\u00f3n equivalente a mil cuatrocientos millones de CD\u2019s, los cuales, si fueran \u201capilados sin caja\u201d, dice Novaes, formar\u00edan una torre cuatro mil setecientas veces m\u00e1s alta que el Pan de Az\u00facar, la famosa postal de R\u00edo de Janeiro. \u201cEl gran volumen de informaciones es un problema en s\u00ed mismo, que impone la necesidad de nuevos conceptos de trabajo\u201d, dice Novaes. Por suerte, en los \u00faltimos a\u00f1os, la velocidad de transmisi\u00f3n de datos creci\u00f3 a un ritmo mayor que la velocidad de procesamiento, derivando en una nueva forma de organizaci\u00f3n de las computadoras, la grid, en la que las m\u00e1quinas distantes funcionan como si fuesen una sola. Adem\u00e1s del software y del hardware, apareci\u00f3 entonces el middleware, que son los recursos que distribuyen las tareas localizando las m\u00e1quinas libres.<\/p>\n

\"\"SPRACE<\/span><\/a>Tambi\u00e9n existe una jerarqu\u00eda entre las m\u00e1quinas. Las informaciones acerca de las part\u00edculas que ser\u00e1n destruidas u originadas a partir de las colisiones deben emitirse desde los detectores que rodean el t\u00fanel circular de 27 kil\u00f3metros de extensi\u00f3n del LHC, a cien metros bajo tierra, y llegar en primer lugar a las computadoras del Centro Europeo de Investigaciones Nucleares (Cern), con sede en Ginebra, Suiza. Los datos del Compact Muon Solenoid (CMS), el detector del LHC del que esos equipos de R\u00edo de Janeiro y S\u00e3o Paulo participan, seguir\u00e1n entonces por centrales de computadoras denominadas Tiers-1 distribuidas en ocho pa\u00edses, y luego, rumbo a otros 23 grupos de computadoras alrededor del mundo \u2013desde Brasil a Pakist\u00e1n\u2013 que conforman las Tiers-2. \u201cNo estamos mal\u201d, observa Novaes al comparar el desempe\u00f1o del grid brasile\u00f1o con el de las m\u00e1quinas de colegas de China, Italia, Inglaterra y Estados Unidos. Todo el grupo participa de simulaciones de transmisiones de datos, con visibles progresos: la capacidad operativa de las m\u00e1quinas trep\u00f3 del 20% en el a\u00f1o 2006 al 50% en el 2007 y ahora se intenta alcanzar el 100% de lo que ser\u00e1 requerido cuando el LHC comience a operar. Las dificultades tambi\u00e9n son mayores. Novaes conoce los nuevos problemas que pueden interrumpir la transmisi\u00f3n de datos al leer r\u00e1pidamente los 350 e-mails que llegaron en la v\u00edspera del feriado de fines de mayo durante una prueba de transmisi\u00f3n de datos a\u00fan simulados que partieron del LHC. \u201cTodos se comunican con todos\u201d, dice \u00e9l. \u201cLa cooperaci\u00f3n ahora es fundamental, porque si alguien falla, todos fallan\u201d.<\/p>\n

Los f\u00edsicos construyeron ese ambiente mundial de investigaci\u00f3n y las cavernas monumentales del LHC, para encontrar experimentalmente una part\u00edcula at\u00f3mica que hasta ahora existe s\u00f3lo en teor\u00eda: el bos\u00f3n de Higgs (los bosones son las part\u00edculas que transmiten fuerzas o que mantienen unidas al resto de las part\u00edculas, y Higgs es el apellido del f\u00edsico escoc\u00e9s que teoriz\u00f3 esa part\u00edcula en el a\u00f1o 1964). Si de hecho fuera identificado, el bos\u00f3n de Higgs podr\u00eda explicar por qu\u00e9 las part\u00edculas elementales de la materia presentan masas tan diferentes entre s\u00ed (la masa de un neutr\u00f3n, que conforma el n\u00facleo at\u00f3mico, es 1.800 veces mayor que la de un electr\u00f3n, que orbita alrededor del n\u00facleo).<\/p>\n

Tantas personas y tanto trabajo se hallan justificados porque el bos\u00f3n de Higgs puede ser la pieza que falta para completar el mapa de las part\u00edculas at\u00f3micas. A comienzos del siglo pasado s\u00f3lo exist\u00eda una part\u00edcula, el electr\u00f3n. Luego surgieron evidencias del n\u00facleo at\u00f3mico, formado por part\u00edculas bastante mayores, y all\u00e1 por el a\u00f1o 1950 los f\u00edsicos ya hab\u00edan identificado decenas de ellas. \u201cEra el caos\u201d, cuenta Novaes. \u201cA\u00fan no exist\u00eda ninguna organizaci\u00f3n entre las part\u00edculas\u201d. Al poco tiempo los cient\u00edficos descubrieron las fuerzas que mantienen la uni\u00f3n de los \u00e1tomos y de las part\u00edculas, pero a\u00fan no era suficiente. Cuando comenzaron a funcionar los aceleradores de part\u00edculas y a exhibir dimensiones a\u00fan m\u00e1s profundas de la materia, los f\u00edsicos verificaron que todo el zool\u00f3gico de part\u00edculas descubierto en los a\u00f1os 1950 podr\u00eda organizarse por medio de apenas tres part\u00edculas, los quarks up, down y strange. En los a\u00f1os siguientes, fueron descubiertos tres quarks m\u00e1s: charm, bottom y top. Esos seis quarks, combinados en pares quark-antiquark, o en tr\u00edos, componen todas las part\u00edculas sujetas a una de las fuerzas fundamentales de la naturaleza, la interacci\u00f3n fuerte, que mantiene la cohesi\u00f3n del n\u00facleo. Aparecieron part\u00edculas con nombres extra\u00f1os y poco conocidas para la mayor\u00eda de las personas, como el ka\u00f3n, eta, chi, lambda, sigma o J-psi, pero no eran m\u00e1s que centenas, solo grupitos de los mismos elementos b\u00e1sicos. M\u00e1s que part\u00edculas aisladas, ahora existen categor\u00edas: protones y neutrones, que conforman el n\u00facleo at\u00f3mico, son denominados hadrones (hadros en griego significa macizo, fuerte). El n\u00facleo propiamente dicho perdi\u00f3 el bucolismo hipot\u00e9tico y se revel\u00f3 como un ambiente tempestuoso, formado por nubes de part\u00edculas que surgen y desaparecen en todo momento alrededor de los protones y neutrones.<\/p>\n

El LHC, eventualmente, puede tambi\u00e9n arrojar luz acerca de otras dimensiones extras, adem\u00e1s de las cuatro conocidas (tres espaciales, largo, ancho y alto, y una temporal); nadie prob\u00f3 a\u00fan que ellas no existan realmente y una parte de los f\u00edsicos precisa de ellas para mantener sus teor\u00edas en pi\u00e9. Asimismo, Novaes no lo considera suficiente. \u201cEspero que del LHC surjan cosas diferentes, que nos enfrenten con otros desaf\u00edos\u201d, dice \u00e9l. \u201cPuede ser que lo nuevo sea totalmente nuevo, sin ninguna vinculaci\u00f3n con las propuestas te\u00f3ricas actuales\u201d. Como los resultados son imprevisibles, incluso pueden surgir otras cosas importantes, adem\u00e1s de nuevas explicaciones sobre el universo. En el a\u00f1o 1990, el f\u00edsico suizo Tim-Bernes Lee cre\u00f3 un lenguaje de computadoras destinado a facilitar el trabajo de quienes trabajaban en el Cern, sin imaginar que su invenci\u00f3n, el hipertexto, ser\u00eda esencial para la expansi\u00f3n de Internet.<\/p>\n

Hace tiempo que los f\u00edsicos persiguen al bos\u00f3n de Higgs. El propio Novaes, en 1979, cursando una maestr\u00eda, estudi\u00f3 uno de los mecanismos de producci\u00f3n de esa part\u00edcula por medio de colisiones entre protones. \u201cLo que representaba un problema en aquella \u00e9poca a\u00fan contin\u00faa en la agenda, lo que demuestra la dificultad de la f\u00edsica de las part\u00edculas para avanzar en las \u00faltimas tres d\u00e9cadas\u201d. Se espera que la e-Science ayude a resolverlo. \u201cLa e-Science es abierta y veloz, y representa otro modo de hacer ciencia\u201d, dice Novaes. \u201cDebemos pensar de otra forma, con audacia.\u201d<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"El lema de la pujante e-Science es el mismo que el de los h","protected":false},"author":17,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[181],"tags":[304],"coauthors":[5968],"class_list":["post-83751","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-ciencia-es","tag-fisica-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/83751","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/17"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=83751"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/83751\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=83751"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=83751"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=83751"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=83751"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}