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Charlas DPA 2015: un camino hacia el corazón de la física

Reyna Alejandra Fonseca Velázquez y Guadalupe Zúñiga Toalá
24/nov/2015

Centenas de asistentes al Día de Puertas Abiertas 2015 del Instituto de Física fueron testigos de los diversos caminos de especialización que puede tomar un(a) físico(a): desde la física médica a la computacional, de los neutrinos a la óptica, o de la cosmología a materia oscura. Todo fue parte del menú que ofreció el IF en el Auditorio Alejandra Jáidar el pasado 13 de noviembre.

Mariana Vargas inició esta serie de charlas con su presentación “Explorando el lado obscuro del Universo: la energía obscura”, en la que introdujo a los asistentes a la cosmología observacional, que se encarga de estudiar el Universo a través de la observación por medio de distintos telescopios para determinar la composición, edad y posición con respecto a nuestro planeta, de diferentes entes galácticos, como lo son las supernovas o galaxias.

Vargas mencionó que fueron las observaciones de Huble las que sentaron la base de lo que hoy conocemos como la teoría del Big-Bang, pues se dio cuenta de que las galaxias se alejan de nuestro planeta y las galaxias más lejanas se alejan aún más rápido. Esta idea de expansión ha llevado a muchos científicos a cuestionarse sobre lo que es la energía oscura pues se debe a ella dicha expansión.

Uno de los métodos que Vargas mencionó es la captación de oscilaciones acústicas de bariones, que son las ondas que se propagaron desde la creación del Universo y que han dejado una huella en él. Estas vibraciones han permitido hacer mapas del Universo y, con ello, descubrir qué es la energía oscura.

“Se necesitan muchos entusiastas para terminar de resolver esas preguntas que descifrarían esa parte oculta del Universo”, concluyó Mariana Vargas.

En seguida, Luis Alberto Medina habló de la Física Médica: Radiaciones en medicina, su utilidad en el diagnóstico y tratamiento de enfermedades. Entre bromas y juegos de palabras, Medina explicó cómo se utiliza la radiación ionizante con fines de diagnóstico médico, en la obtención de radiografías, por ejemplo.

Además dijo que los físicos médicos son los únicos que utilizan antimateria. Esto lo hacen en un tipo de diagnóstico conocido como Tomografía por Emisión de Positrones o PET, que sirve, entre otras cosas, para conocer el metabolismo del paciente. En ese estudio se utiliza la aniquilación entre positrones (antipartícula del electrón) provenientes de un fármaco radiactivo que debe tomar el paciente antes del estudio, y los electrones del cuerpo del paciente, así se generan dos fotones que llegan a los detectores del tomógrafo PET que están dispuestos en anillo alrededor del paciente, y gracias a que detectan en coincidencia a los fotones generados en cada aniquilación se conforma la imagen.

Para concluir con su charla, Medina dejó un mensaje alentador para los jóvenes asistentes: “La formación como físico y posteriormente su especialización en física médica son necesarias para el buen ejercicio y desarrollo de esta profesión, de gran valor para la sociedad actual.”

Para entender el premio Nobel de Física otorgado en 2015, Eric Vázquez Jáuregui platicó sobre las características de los neutrinos y su importancia para el Modelo Estándar de partículas elementales, así como la forma de detectarlos en laboratorios subterráneos con altos niveles de limpieza como el SNOLAB, ubicado en Ontario, Canadá.

Las primeras charlas estuvieron a cargo de Mariana Vargas, Luis Alberto Medina y Eric Vázquez. Fotos: Alejandra Fonseca.

Con un auditorio lleno, se llevó a cabo el cine-debate sobre cómo viajeros en el tiempo, mutaciones por radiación, máquinas del tiempo, catástrofes por neutrinos. Todos temas que se pueden apreciar en películas como “Volver al futuro”, “2012”, o “Los cuatro fantásticos”.

Estas películas fueron analizadas por Saúl Ramos-Sánchez, María Ester Brandan, Mercedes Rodríguez, Eric Vázquez, Eduardo Peinado, Hermes León, Shahen Hacyan, investigadores del IFUNAM e invitados como Miguel Alcubierre investigador del Instituto de Ciencias Nucleares de la UNAM y Gabriela Damián, escritora y editora especializada en literatura fantástica y ciencia ficción.

Brandan explicó que “las mutaciones que se muestran en el cine enfocadas en adquirir habilidades específicas causadas por radiación son falsas, sólo dosis muy altas de radiación producen lesiones e incluso la muerte. Y las mutaciones no se expresan instantáneamente”.

“Disfruten la fantasía de las películas y considérenlas como recurso para el entretenimiento pero no como criterio de verdad”, concluyó Gabriela Damián al terminar el cine-debate.

En la primera ronda del cine-debate, moderado por Mariana G. Sixtos, participaron María Ester Brandan, Eric Vázquez, Eduardo Peinado, Hermes de León y Mercedes Rodríguez. En la segunda ronda del cine-debate participaron Miguel Alcubierre (ICN), Gabriela Damián (PUEG), Saúl Ramos-Sánchez y Shahen Hacyan, los dos últimos pertenecen al IFUNAM. Fotos: Alejandra Fonseca.

Más tarde Víctor Romero explicó qué es la luz desde la perspectiva de la evolución del pensamiento de los científicos que la han estudiado a través de los siglos, las propiedades ondulatorias de la luz y el fotón.

Romero mostró dos experimentos: uno realizado con papel celofán y un láser apuntador. “Hay experimentos que cualquier persona puede hacer en casa, uno de ellos es la difracción de la luz” comentó, y otro en donde se pudo observar el color característico que emite un elemento como el oxígeno.

Rubén Barrera continuó con la charla “Avances recientes sobre la física de la invisibilidad” para hablar acerca de uno de los mayores sueños que ha tenido el ser humano: ser invisibles.

Barrera desmitificó las ideas mágicas y fantásticas que se tienen en torno al tema que se han visto expuestas desde la mitología griega, en la filosofía de Platón, hasta en las películas fantásticas que se ven en la actualidad, como la famosísima capa de invisibilidad de Harry Potter. Sin embargo, mencionó que la invisibilidad no es completamente imposible para la ciencia.

De acuerdo con Barrera, existe una forma de hacer que los rayos de luz se desvíen de ciertos objetos o materiales para que no sean visibles a pesar de que se encuentren ahí.

Cuando un haz de luz cambia de un medio a otro, el haz se desvía. Esto se debe a que la luz cambia de velocidad al cambiar de medio de propagación. Por lo anterior, se han creado los llamados “metamateriales” en los que éste índice de refracción ha sido manipulado de tal forma que al hacer una alfombra de dicho meta-material, todo lo que haya debajo de ella no podrá observarse, sino que se verá una superficie completamente plana debajo de ella.

Las charlas de la tarde las dieron Víctor Romero, Rubén Barrera e Isaac Pérez Castillo.Fotos: Alejandra Fonseca.

Como última charla Isaac Pérez habló del problema de optimizar sistemas de forma computacional.

“Este enfoque tiene grandes retos ya que los tiempos de cómputo para resolver algunos sistemas llegan a ser demasiado largos del orden del tiempo del Universo, característica que los hace imposible de realizar”, explicó Pérez Castillo.

Sin embargo cuando estos mismos problemas se atacan desde la visión de la física estadística se pueden tener soluciones en tiempos aceptables y ayudar en el diseño de microchips o en cuestiones de astrofísica.

Todos los investigadores alentaron a los jóvenes asistentes a estudiar física ya que se necesita aumentar en el país el desarrollo científico y el interés por que se apoyen aún más los proyectos que están en marcha y los que vienen en camino.

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