El mexicano que ayuda al CERN a diseñar el colisionador más poderoso de la historia

Cristobal Miguel García Jaimes (Guerrero, 1996) es mejor conocido por el mote de chico partículas. Su alias trascendió en los medios cuando tenía apenas unos 19 años, luego de crear “el acelerador de partículas más barato del mundo”, un dispositivo fantástico y de bolsillo que le tomó ocho meses, veintitrés días y unos 70 dólares para su construcción. El acelerador en cuestión estaba compuesto de una fuente de partículas, un sistema de aceleración, un sistema óptico electrónico, un objetivo y una pantalla fluorescente que destella cuando llegan los electrones. Fue creado con el objetivo de divulgar la ciencia. “Mi sueño es que cada escuela tenga uno, para que los alumnos se adentren en la ciencia y vean que los aceleradores pueden ser algo común y cotidiano”, dijo entonces cuando recibió el Premio Nacional de Juventud 2014, el máximo reconocimiento que otorga el Gobierno de la República a jóvenes mexicanos.

Después de casi diez años de aquel reconocimiento, Cristobal Miguel García Jaimes ha recibido su título de Licenciado en Física, por la UNAM, acompañado de su familia y amigos, luego de ser aceptado para realizar un doctorado en la Escuela Politécnica Federal de Lausana, en Suiza, sede del Gran Colisionador de Hadrones, considerado el acelerador de partículas más grande que existe en el mundo. Ahora, es parte de los científicos que construyen el Future Circular Collider (FCC), que medirá 100 kilómetros de diámetro, “la máquina más grande que la humanidad haya construido jamás”.

“Entre más circunferencia tengamos, más energía podemos alcanzar en las colisiones. Eso se traduce a una mayor posibilidad de tener más sensibilidad en los experimentos. Ahora, estamos averiguando cómo el FCC se pueda convertir en un vehículo para tener mediciones más precisas del bosón de Higgs”, resume García Jaimes, en entrevista con WIRED en Español.

Cristobal es originario de San Miguel Totolapan, corazón de Tierra Caliente, en Guerrero, lugar de los Cuitlatecas, una de las pocas culturas prehispánicas, como los coixcas o los yopes, que no se sometieron al imperio Azteca. “Mi abuelo murió usando calzón de manta, guicho y sombrero, por eso porto con orgullo mi identidad. Se dice que fuimos de los pocos pueblos que no fuimos sometidos a los provenientes de Aztlán. Soy Calentano en cada átomo que me compone y porto mi sombrero con gallardía, porque es lo que soy”, dice el físico para justificar el sombrero el día que recibió su título.

Es el mayor de tres hermanos y primogénito de “toda una señorona, de esas que no las derrotan con nada y que siempre tuvieron una sonrisa en su rostro”, afirma Cristobal. “Mi abuelita materna no sabe leer ni escribir y mi señora madre solo estudió hasta la secundaria y después aprendió el oficio de la estética, toda una luchona”.

Ahora que estudia el doctorado en Suiza, García Jaimes trabaja en el Diseño Óptico del FCC. “Que no tiene nada que ver con con lentes, sino con el diseño de electroimanes, los elementos alrededor del acelerador, para transportar en el beam splitter (divisor de haz, en español) la cantidad de partículas que metes y aceleras. Entonces, para que se muevan como el agua a través de una tubería, necesitas que esa tubería tenga características para transportar las cargas utilizando los campos eléctricos de ellas. Es un sistema muy complejo porque estás hablando de 91.174.11 metros y, en cada distancia, tienes que tener un elemento. Por ejemplo, tenemos más de 30.000 elementos alrededor. Ahora, ya no soy físico experimental ni teórico, sino un híbrido, un físico de simulaciones”, explica Cristobal su trabajo durante el doctorado que dura 48 meses. Lleva 18 meses de trabajo arduo para nivelarse con sus compañeros.

El FCC, un acelerador de partículas superlativo

El Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del Centro Europeo de Investigación Nuclear (CERN) es ampliamente reconocido como el acelerador de protones más potente, capaz de generar colisiones de partículas a niveles de energía sin precedentes. Gracias a esta herramienta, los físicos lograron el descubrimiento histórico del Bosón de Higgs, en 2012. Sin embargo, la ciencia no se detiene ahí. El CERN tiene planes ambiciosos para su próximo gran proyecto, el sucesor del LHC. Su objetivo inicial es lograr colisiones entre electrones y positrones, lo que permitirá avanzar significativamente en la comprensión de las partículas fundamentales y sus interacciones. Posteriormente, se contempla reformar el nuevo acelerador para acelerar protones, como lo hace el LHC en la actualidad.

Para llevar a cabo este proyecto, el CERN estima que se necesitará una inversión de 21,000 millones de dólares. El nuevo acelerador de partículas será de tipo circular y tendrá una circunferencia de 100 kilómetros, superando con creces los 27 kilómetros del actual LHC. Con esta futura instalación, la comunidad científica espera alcanzar nuevos descubrimientos y revelaciones que nos permitan profundizar en los secretos del universo, impulsando aún más los límites de la física de partículas.

Recientemente, Cristobal García presentó una conferencia, durante la FCCee WEEK 2023, organizada por el Imperial College, titulada “Combined function lattice with constant partition numbers for FCC-ee”, que busca un arreglo alternativo de imanes (lattice) para el súper acelerador del futuro, el FCC, para los experimentos de electrón-positrón. “En este innovador diseño encontré una solución elegante al cambio de signo para los Damping Partition Numbers que están relacionados con cómo el acelerador de partículas pierde energía a través de la radiación de sincrotrón (SR) misma que pretendo disminuir para hacer un acelerador más sustentable y eficiente, estamos hablando de ahorrarnos el 17.22% de energía durante su operación”, explica el físico.

El objetivo de la FCC es ampliar las fronteras de energía e intensidad de los colisionadores de partículas, con el objetivo de alcanzar energías de colisión de 100 TeV, en la búsqueda de una nueva física. Se trata de una colaboración internacional de más de 150 universidades, institutos de investigación y socios industriales de todo el mundo.

Un guerrerense sonriendo en Suiza

Cristobal tilda su experiencia en Suiza de “una aventura fuera de serie”. Pero, que ha significado un choque cultural. “Una tarde, iba caminando por la calle y una viejita se me acercó a decirme que por qué sonreía. Fue un shock. Estaba viendo un video del Chapulín Colorado y, el hecho de ir sonriendo por la calle, para ellos es raro”, dice el guerrerense, creador de la “Combi de la Ciencia. A.C”, un vehículo con el cual acerca el conocimiento y detonan en los pobladores el gusto e interés por la ciencia. El proyecto formó parte de su servicio social como Físico, realizado en el Museo de la Luz de la Dirección General de Divulgación de la Ciencia (DGDC) de la UNAM.

Cristobal está convencido de que la divulgación “es una responsabilidad que los científicos tenemos con la sociedad. Es menester salir de la burbuja. No es suficiente hacer ciencia y desarrollarte en ella. También es importante compartir el conocimiento y no solamente los papers”.

Fuente: Agencia ID.