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Rosario Paredes: cocinando un Condensado de Bose-Einstein

Evelyn C. Ayala
11/mar/2020

Lograr la receta de un condensado de Bose Einstein, y en particular “usarlo como caballito de batalla para representar el comportamiento de los electrones en los sólidos”, requiere del correcto orden de los ingredientes, quitando algunos y acentuando otros.

Es lo que hace Rosario Paredes Gutiérrez, investigadora del departamento de Física Cuántica y Fotónica del Instituto de Física de la UNAM, cultivando, paralelo a su gusto por la cocina, su vocación por la física y el interés particular por entender el comportamiento de la materia en el régimen de degeneración cuántica. Su objetivo es que las recetas en uno y otro ámbito funcionen para obtener sofisticadas preparaciones donde la temperatura ultrafría juega un papel sustancial.

Entrevista: Evelyn Ayala. Video: Carlos Antonio Sánchez.

No es trivial preparar un platillo ultrafrío (cerca de los 0 grados centígrados). Las recetas, que culminan con la escritura de artículos de investigación de Rosario Paredes ocurren en su cubículo, usando como ingredientes esenciales la teoría existente y la llamada herramienta numérica.

Uno de los propósitos es que esas recetas puedan probarse en cocinas altamente especializadas como el Laboratorio Nacional de Materia Cuántica: Materia Ultrafría e Información Cuática (LANMAC) del IFUNAM, donde puede producirse una temperatura tan baja como el Consensado de Bose Einstein (BEC, por sus siglas en inglés).

Con una temperatura tan baja en un gas diluido como la del BEC, es posible analizar la materia en su estado más bajo de energía, es decir, cuando los átomos del gas se mantienen muy quietos. Ese es precisamente el llamado régimen de degeneración cuántico.

“Al igual que en la cocina, en la descripción teórica de un fenómeno de la naturaleza, es crucial la forma en la que los ingredientes se combinan para lograr el sabor apropiado. Quizá la similitud más grande entre preparar una receta y resolver un problema en la física, es que es un proceso de lenta cocción que demanda experiencia y conocimientos previos, es decir el uso de teorías bien establecidas, para que el resultado final sea acorde al comportamiento que revelan los experimentos”, asegura la investigadora.

Por eso, no es descabellado decir que un artículo de investigación se cocina lentamente. Para aspirar a entender un problema tan complejo como las de transiciones de fase de la materia en sistemas cuánticos “primero hay que simplificarlo, desmenuzarlo, saber qué es y qué se quiere resolver”, dice Paredes.

Saber cuál ingrediente va primero que otro en la receta de Condensado Bose Einstein y la ulterior descripción de transiciones de fase en el régimen cuántico demanda una formación de muchos años, que Rosario Paredes inició al estudiar física para dedicarse de por vida al tratar de enteder el comportamiento cuántico de la materia.

Foto: Carlos Antonio Sánchez.

Travesía por la física

Su primer acercamiento con la ciencia fue más bien a través de las matemáticas, herramienta sustantiva en la física. Descubrió su interés por la ciencia hasta el bachillerato, inspirada en parte por su primo hermano y también investigador del IFUNAM, Rafael Barrio Paredes.

Gracias a un tríptico que encontró en el área de orientación vocacional de su escuela, el Colegio de Ciencias y Humanidades plantel Naucalpan, nació el interés de Rosario Paredes en la física por primera vez. “No sé por qué me fascinó la carrera de física; me gustaron mucho los títulos de las materias, sonaban profunados y desde luego se me hacían novedosos, sabía que yo quería saber más de eso”, cuenta.

En 1991 ingresó a la Facultad de Ciencias de la UNAM y muy pronto, en su sexto semestre, se incorporó al IFUNAM como estudiante asociada. Se tituló en 1996 con la tesis “Estudio comparativo de aerosoles atmosféricos en tres áreas de la Zona Metropolitana de la Ciudad de México”, dirigida por su ahora colega, Javier Miranda Martín del Campo, quien actualmente se desempeña como jefe del departamento de Física Nuclear y Aplicaciones de la Radiación en el IFUNAM.

Además de detectar la presencia de contaminantes de origen antropogénico y hacer énfasis en los problemas de salud que éstos ocasionan, la tesis de Licenciatura de Rosario Paredes ofreció una importante contribución metodológica para el estudio de gases atmosféricos.

*Agradecemos el apoyo de la Secretaría de Educación, Ciencia, Tecnología e Innovación de la CDMX para el desarrollo de este contenido, que forma parte del proyecto "Física para Todos desde el Instituto de Física".

Analizó muestras de los contaminantes a través de Emisión de Rayos X Inducida por Partículas (PIXE), una técnica que de acuerdo con el portal del IFUNAM, es no destructiva y con la cual “se puede conocer la composición elemental del material depositado en filtros, empleando técnicas de análisis de origen nuclear”, en particular, componentes elementales que se encuentran en los contaminantes con número atómico mayor o igual a 13. Así, sin dañar las muestras, Rosario Paredes pudo detectar 15 elementos simultáneamente, como cromo (Cr) y manganeso (Mn).

Al poco tiempo de haber logrado el título de licenciada en física, Paredes se percató que la física experimental no era su único interés profesional. Así que pronto se dispuso a cursar la Maestría en Ciencias Físicas y luego, en 2002, se tituló con una investigación teórica como doctora en Ciencias (Física) con su tesis “Modelaje teórico de crecimiento de sólidos”, bajo la asesoría del investigador Rafael Barrio.

“Hasta la fecha me sigue interesando saber más de casi cualquier tema, entender un fenómeno físico y deducir las ecuaciones e interpretarlas”, asegura. También le interesa entender la física que hay en un fenómeno desde diferentes ángulos porque le permite captar la esencia del fenómeno físico.

Menos de un mes después de terminar el doctorado, Rosario Paredes ya formaba parte de la plantilla de investigadores del IFUNAM con una plaza de Investigador Asociado C. Posteriormente hizo una estancia posdoctoral en la Universidad de Nuevo México Albuquerque entre 2004 y 2005.

Vigía estudiantil

Para la investigadora hay otros intereses en su carrera como física: desde 2009 ha dirigido decenas de tesis entre licenciatura, maestría y doctorado en temas relacionados con los condensados de Bose-Einstein y gases de Fermi confinados en redes ópticas.

“Si hay algo que disfruto mucho es la formación de recursos humanos en todos los niveles, en licenciatura y en posgrado. También me gusta vigilar de cerca el aprendizaje de los estudiantes porque aprendo de ellos compartiendo también algo del conocimiento de mi profesión”, asegura Paredes.

Además, desde 2019 es coordinadora docente en el IFUNAM. “El compromiso es organizar la parte adminstrativa de los estudiantes asociados, vigilar que el uso de los espacios sea adecuado y óptimo para que los estudiantes realicen de la mejor manera sus actividades profesionales y educativas, coadyuvando al desarrollo de todo su potencial,”, explica Paredes.

Su trabajo no termina cuando cierra la puerta de su cubículo. Las conversaciones sobre temas de física continúan en el auto y se extienden hasta la mesa con la cena servida. Y es que Rosario Paredes tiene réplica en su casa, con su esposo y también investigador del IFUNAM, Víctor Romero Rochín.

“Cuando mi hijo era pequeño decía que por qué peleábamos tanto mi esposo y yo, desde luego le explicábamos que no era pelea, sino que estábamos hablando de física”, cuenta la investigadora.

Foto: Carlos Antonio Sánchez.

Cocina de cuatro Paredes

Sin embargo, no todo en su vida tiene que ver con la academia. “Ver documentales, leer acerca de música, asistir a conciertos, es lo que en la última etapa de mi vida ocupa de manera extracurricular mi tiempo”, cuenta Paredes.

También gusta de cocinar. “Me gusta cocinar porque me gusta repetir los sabores que he probado en los diferentes lugares y ensayarlos con diferentes ingredientes hasta lograrlos”, dice. Así como Rosario Paredes planifica un guiso y sigue la receta hasta que obtiene un platillo que convenza el paladar de sus amigos y familiares, así, paso a paso, prepara un artículo de investigación en las cuatro paredes de su espacio de trabajo.

“Aprecio mucho el proceso de cocinar los papers, desde plantear el problema cuando inicia la investigación, cocer los resultados, hasta terminar con la escritura misma. Soy tardada para escribir, pero disfruto el proceso; sufro la parte de contestar los refereos, pero al final vale el esfuerzo de quedarse satisfecho con el producto terminado”, dice.

Rosario Paredes asegura que la UNAM le dio una formación sólida para entender la física, tanto en la licenciatura como en el posgrado. “La carrera de física es larga, no porque se cuente con el título ya se es un físico, la formación y aprendizaje continúan siempre”, tal y como ocurre cuando ella busca igualar una receta de cocina de un exquisito platillo.

Paradójicamente, aunque Rosario Paredes no ha experimentado las temperaturas más bajas del universo (el tema en el que se han centrado sus investigaciones más recientes), está interesada en perfeccionar la receta para conseguir que sus predicciones se realicen en los laboratorios del IFUNAM.

El platillo, la descripción del comportamiento de materia cuántica, como se conoce en la literatura científica al dominio de las bajas temperaturas, mejorará con la experiencia de quien la cocina y la repetición incansable del mismo. La investigación alcanza sus objetivos a través de la consecución de metas parciales, tarea que de conseguir una receta que convenza a los comensales de las revistas internacionales más destacadas del mundo.

Foto: Carlos Antonio Sánchez.