fisica actual

La

física del siglo XXII:
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explorar el Universo y crear
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nuevas tecnologías
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nuevas tecnologías
Jesús Dorantes Dávila, Gerardo Herrera Corral y Gabriel López Castro
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Este texto muestra cómo los físicos mexicanos participan al más alto nivel
en colaboraciones multidisciplinarias de gran escala, haciendo contribuciones originales en elestudio de nuevos fenómenos físicos y en experimentos que exploran los confines del micro y macrocosmos.

¿

Para qué sirve la física? Una popular anécdota entre los físicos cuenta que
en 1850 el ministro de finanzas británico William Gladstone preguntó a
Michael Faraday, considerado fundador del electromagnetismo y de la electroquímica, sobre las posibles aplicaciones prácticas del entoncesrecién
descubierto fenómeno de la electricidad, a lo cual éste replicó: “algún día, señor,
incluso podrá ponerle impuestos”.
Otro ejemplo muy significativo se refiere a la utilización de la energía del calor,
obtenida en la combustión, mediante la máquina de vapor de James Watt, que generó la revolución industrial en el siglo XIX y sus consecuentes efectos sociales. A
partir de este momento,toda la cadena de producción y los medios de transporte
se transformaron profundamente.
Otro ejemplo paradigmático de su utilidad es el de la mecánica cuántica, que
nació de la necesidad de entender los fenómenos a escala atómica observados desde finales del siglo XIX, y que eventualmente dio origen a la electrónica, la imagenología médica y otras incontables aplicaciones en el siglo XX.
Apesar de las múltiples aplicaciones que se han derivado de la física, ésta sigue
siendo considerada esencialmente como una ciencia básica; es decir, generadora
de nuevos conocimientos. Aunque esto es cierto, en buena medida los conocimientos generados por la física siguen siendo el elemento motriz de los más espectaculares desarrollos tecnológicos en el siglo XXI.

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enero-marzo2013

Ciencia y humanismo

Por otra parte, al ser la física una ciencia experimental, la exploración del Universo, desde sus escalas
subatómicas a las cosmológicas, requiere cada vez más
del diseño, construcción y operación de sofisticados y
gigantescos aparatos cuya realización es posible solamente con la conjunción de cuantiosos recursos humanos y financieros multinacionales y deldesarrollo
de nuevas tecnologías de punta. Los físicos mexicanos
participan activamente en el desarrollo de estas nuevas
tendencias de la especialidad.
Con el propósito de ilustrar algunos de los potenciales desarrollos tecnológicos y de experimentos de la
denominada “Gran Ciencia” (Big Science) en la investigación física del siglo XXI, la reunión general Ciencia
y humanismo incluyó dossimposios: “La física, ajonjolí
de todas las ciencias” y “La física al extremo en experimentos de Gran Ciencia”.

sus siglas en inglés), que se localiza en la frontera
franco-suiza, como se ilustra en la Figura 1. Este dispositivo consta de un túnel de 27 kilómetros de circunferencia, ubicado a 100 metros bajo la superficie
terrestre, en el cual se hacen chocar frente a frente
protones o núcleospesados, moviéndose a las energías
más altas alcanzadas en laboratorios terrestres.
Dado que en este texto nos estaremos refiriendo
constantemente a la unidad de energía llama electronvolt (denotada como eV), a éste se le define como la
energía que adquiere un electrón cuando se mueve a
través de una diferencia de potencial de un volt. Los
protones que circulan en el Gran Colisionador deHadrones logran alcanzar energías de siete teraelectronvolts; es decir, de siete billones (un siete seguido de
doce ceros) de electronvolts. Estas energías son tan
altas que al momento de la colisión pueden recrearse
las condiciones de ultra-alta temperatura y densidad
que debieron existir una fracción de segundo después
de la creación del Universo.
En cuatro diferentes sitios del túnel se...