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Con el fin de mostrar la relevancia de la física experimental, una rama que permite realizar modelos y experimentos a partir de los cuales se puedan realizar teorías e interpretaciones, un grupo numeroso de investigadores del Instituto de Física, colaboraron en la redacción del libro virtual: “Física Experimental Interdisciplinaria”.

En sus 247 páginas, Esbaide Adem Ch., Miguel Ávalos B., Rafael Barrio P., Xim Bokhimi, María Ester Brandan S., Efraín Chávez L., Gerardo García N., Arturo Menchaca R., Karo Michaellian, Javier Miranda M., Matías Moreno Y., Jorge Rickards C., Alberto Robledo N., Mercedes Rodríguez V. y José Luis Ruvalcaba S. plantean el extenso campo laboral y académico en el que se puede ejercer la física experimental.

Cada capítulo es un pequeño libro independiente, cuyos temas van desde: La invención de hace dos siglos del enlatado, magnífico método para la conservación de los alimentos aún utilizado, y que desde entonces no había existido ningún otro método novedoso y atrayente, hasta que, muchos años después, surgió la investigación sobre la irradiación de alimentos y la luz de sincrotrón y cómo esta puede traer autonomía energética y política al país.

La obra está dirigida a estudiantes de licenciatura, de educación media superior y al público en general y tiene como finalidad mostrar el trabajo que realizamos en el Instituto de Física de la UNAM.

El origen

Esbaide Adem Chahin, investigadora adscrita al departamento de Física Nuclear y Aplicaciones de la Radiación y autora del prólogo de la obra y del capítulo La Física en la Conservación de Alimentos, fungió como coordinadora de este proyecto junto a Octavio Miramontes, también investigador del IFUNAM.

De acuerdo con ella, la idea de crear el libro “surgió del deseo de dar a conocer ciertos temas que se trabajan en el Instituto de una forma amigable tanto para los científicos, como para los estudiantes y el público en general” y mostrar el “trabajo que se realiza en nuestros laboratorios”.

“Hemos trabajado juntos por varios años y hemos tenido comunicación y retroalimentación de ideas constantemente. Ha sido una gran experiencia el hecho de conocer más profundamente sus trabajos de investigación, sobre las diferentes disciplinas científicas interaccionando con la física”, comparte la investigadora en el prólogo de la obra.

La física, el ejemplo de interdisciplina

Para atraer la atención a este campo de investigación, el libro utiliza como ejemplos a una amplia variedad de físicos (la mayoría, adscritos al IFUNAM), que trabajan en proyectos en los que aplican sus conocimientos de física para la generación de conocimiento en áreas diversas.

La investigadora Esbaide Adem, por ejemplo, explicó a través de su capítulo las diversas aportaciones que ha hecho la física a la conservación de los alimentos. Desde el entendimiento de materiales como el aluminio o el plástico para elaborar envases sellados al vacío hasta la irradiación de frutas y verduras para esterilizarlas, la física está presente en todo lo que comemos en la actualidad.

Por su parte, el investigador Rafael Barrio ejemplifica en el capítulo La Física Experimental en la Biología las diversas aplicaciones teóricas y tecnológicas que puede tener esta disciplina en el campo de la biología, particularmente, en el área de los semiconductores y la electrofisiología. Barrio también plantea la relación tan estrecha que tiene la biología con las ciencias de la complejidad. Toca temas como la fluorescencia natural de los electrones excitados, la microscopía y la capacidad eléctrica del corazón, conocimientos fundamentales para el área médica-biológica de hoy.

Matías Moreno Yntriago, por otro lado, habla sobre las ventajas políticas, económicas y, por supuesto, científicas, de construir un laboratorio de luz de sincrotrón en México (un tipo de acelerador de partículas que permite observar con mayor detalle la composición molecular de cualquier cosa); una aplicación de la física con potenciales usos en beneficio de la sociedad.

Para el cuarto y quinto capítulo, escritos por Xim Bokhimi (físico experto en materiales) y María Ester Brandan (especialista en la física médica) respectivamente. El primero nos habla sobre qué son los rayos X, cómo se generan, los diferentes métodos que conocemos para emitirlos de manera controlada y sus diferentes aplicaciones. Mientras que M.E. Brandan explica cómo funcionan las radiografías y las imágenes médicas, lo que conlleva a las mamografías y la detección temprana del cáncer. Enfatiza el papel de la física experimental ahí.

Arturo Menchaca, experto en instrumentación nuclear, rayos cósmicos y reacciones nucleares plantea uno de los temas macroscópicos en los que también aporta la física, la utilización de los aceleradores de partículas para poder ver la antimateria. Lo curioso de la antimateria es que, aunque no es posible verla por métodos simples, sabemos que existe por cómo interactúa con la materia que nos rodea, por lo que los científicos se dieron cuenta que la única forma de ver la antimateria era hacerla chocar con materia y así observar el fenómeno conocido como “aniquilación”; esto solo es posible gracias a los aceleradores de partículas.

Para el último capítulo de la obra, José Luis Ruvalcaba Sil, quien es jefe del Departamento de Física Experimental en el Instituto de Física, desentraña el complejo proceso que siguen las espectroscopías para el análisis de piezas arqueológicas y cómo el hecho de encontrar fotones en los objetos nos permite saber la antigüedad que estos tienen.

Con respecto al centésimo aniversario del descubrimiento del núcleo atómico, Efraín Chávez Lomelí, investigador del IF y uno de los autores del libro, plasmó en su capítulo la importancia que tuvo el entendimiento del núcleo atómico, los protones, neutrones y electrones para la creación de instrumentos cada vez más sofisticados que nos ayudan a entender la física, como neutrones fríos, haces radiactivos o trampas atómicas.

“Un físico experimental tiene la responsabilidad de generar nuevos datos; datos que representen a la naturaleza de una forma diferente a como se le ha buscado, como se le ha visto…”, comentó Efraín Chávez. Para él, una de las ventajas de los físicos radica en su versatilidad.

“El entrenamiento y el perfil de un físico experimental es muy versátil, un físico experimental puede incidir en otras áreas, no solo en el área de la investigación si no en otras aplicaciones de la vida real”, dijo el investigador. A pesar de tratar distintos temas, todos los capítulos comparten la misma columna vertebral: la noción de que la física es interdisciplinaria.

“La física experimental interdisciplinaria requiere de preguntas profundas, una gran imaginación y la creación de nuestra propia instrumentación. Lo que permite no solo entender lo que ocurre en nuestro alrededor, sino también más allá de nuestro planeta”, escribió Cecilia Noguez, directora del IF, en la presentación del libro.

Portada del libro "Física experimental interdisciplinaria"