Física de partículas, ¿cómo hacer la ciencia divertida?

Esta semana tuve la oportunidad de mostrar a un grupo de alumnos que la ciencia puede ser divertida, haciendo nuestros propios instrumentos, pudimos escrudiñar en una serie de fenómenos, el asombro de ellos, me complació sobremanera, no es que nadie quiera a la ciencia sino que no sabemos mostrarla. Ahora estamos animados a construir nuestro primer detector Geiger con botellas de plástico de gaseosa, papel aluminio y unos metros de alambre de cobre.

Todo esto me hizo recordar que durante mis clases de física en el colegio y universidad escuché a mi maestro hablar sobre los electrones, protones y otras tantas partículas elementales. Aprendí mucho de ellas, pero cuando mi curiosidad iba más allá, acaso eran reales y no eran parte de una teoría, me encontraba con imágenes de órbitas y otros tantos dibujitos de mis libros, lo demás quedaba a mi libre imaginación.

Esas partículas elementales que deben haber despertado, tanto a como a mi a muchos, nuestra curiosidad son los elementos más simples de lo que todo está hecho, son también las que dan lugar a interacciones, entre ellas. La física de partículas es la encargada de su estudio y se practica, contrario a lo que podría pensarse, no sólo en grandes centros de investigación a nivel mundial, con un poco de dedicación un profesor de física podría mostrarles a sus alumnos que puede practicarse en un aula escolar.

La física de partículas tiene como objetivo descubrir los componentes fundamentales de los que todo está hecho e investigar su comportamiento. Esto suena más a ciencia ficción pero no es así, por esa razón, a menudo no es considerada útil a nivel escolar. Sin embargo, los físicos de partículas detectan y miden las propiedades de electrones, fotones o muones cada día con la misma confianza con la que todos detectamos cualquier objeto que nos rodea. Aún más, los detectores de partículas (por ejemplo en escáneres de tomografía de emisión de positrones, PET) se usan de forma rutinaria en medicina para detectar tumores y estudiar el funcionamiento de los órganos internos.

Estas partículas al poseer energía y momento lineal, puedan verse indirectamente en detectores y por tanto podemos inferir los efectos que causan, tales como la ionización (para partículas cargadas). Con un detector casero construido a partir de materiales simples, cámara de niebla casera, podemos ver con nuestros propios ojos las estelas que dejan las partículas cargadas a su paso, tal y como observamos la estela de condensación que dejan en el cielo los aviones.

Esta versión casera consiste simplemente en una pecera herméticamente cerrada llena de aire y vapor de alcohol y enfriada a una temperatura muy baja, que se puede emplear para detectar partículas cargadas, especialmente muones de los rayos cósmicos, si tienen energía suficiente.