Pablo Villaseñor Inda, egresado de la Licenciatura en Ingeniería Física y estudiante de la Maestría de Ciencias de la Ingeniería en la Universidad Iberoamericana (IBERO) Ciudad de México, realizó una estancia en la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN) en Suiza, donde trabajó en uno de los experimentos del Gran Colisionador de Hadrones (LHC), el mayor acelerador de partículas del mundo, del que se obtienen datos que profundizan sobre el origen y formación del Universo. 

Apasionado por la ciencia, aplicó al concurso anual de la División de Partículas y Campos de la Sociedad Mexicana de Física, en el cual tomó cursos intensivos de teoría de física de partículas y de análisis de datos para entrar al programa de Estancias de Verano Experimentales del CERN. A nivel mundial, hubo más de 10 mil solicitantes de física, ingenierías, matemáticas y computación, pero sólo poco más de 300 fueron elegidos. Pablo resultó estar en este selecto grupo de jóvenes. 

El programa del CERN en el que Pablo fue aceptado consta de clases, talleres y cursos que dan a los seleccionados sobre la teoría de física de partículas, aceleradores y detectores de partículas, métodos de análisis de datos, programación y temas más avanzados como gravedad cuántica, física de neutrinos, física del sabor, entre otros. Además, participó en un proyecto dentro de la colaboración del experimento CMS con vistas hacia la siguiente actualización que se realizará del LHC en los próximos años. 

 

 

 

 

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En su estancia, que comenzó en junio y terminó en agosto de este año, conoció el primer colisionador de partículas del CERN, el Synchrocyclotron, que entró en funcionamiento en 1957 y con el que se hicieron los primeros experimentos en física nuclear en el CERN. También, visitó la fábrica antimateria y las instalaciones del detector Atlas, que junto a CMS es otro de los cuatro grandes experimentos del LHC donde participan miles científicos de todo el mundo. 

Uno de los objetivos principales de los experimentos CMS y ATLAS del CERN es medir con una precisión cada vez mayor las propiedades de las interacciones del bosón de Higgs con el resto de las partículas elementales del Modelo Estándar de Física de Partículas, buscando llevar cada vez más lejos el entendimiento de las leyes fundamentales de nuestro universo.

El proyecto en el cual participó Pablo Villaseñor es del grupo de trabajo donde la Doctora Cristina Oropeza Barrera y el Doctor Mateo Ramírez García, del Departamento de Física y Matemáticas de la IBERO, colaboran desde hace varios años. Se trata del proyecto BRIL del experimento CMS, el cual se dedica a hacer mediciones de la luminosidad de los haces de protones en el LHC.

En su estancia en el CERN, realizó simulaciones de colisiones de protones, que cuando interaccionan a altas energías producen otras partículas que pueden ser detectadas en los experimentos como CMS. De esta forma, explica, se calibra y se evalúa la posible respuesta de los detectores bajo las condiciones de alta luminosidad en las que operará el LHC a partir del 2029.

"El calorímetro absorbe la energía de las partículas producidas en las colisiones (…) Lo que hacemos es simular la respuesta del calorímetro ante las colisiones y analizar el tipo de señales que se generan. Todo esto en una simulación por computadora de lo que podemos obtener en el detector real, que está lleno de chips y sensores electrónicos. Simulamos la física de la colisión, la física de la respuesta del detector y finalmente la respuesta del sensor electrónico ante el depósito de energía", explica.

El LHC es una enorme obra de la ingeniería moderna que está enterrada a más de 100 metros de profundidad en el CERN, en un túnel de 27 kilómetros de circunferencia que contiene imanes superconductores y una serie de estructuras aceleradoras que impulsan a los protones a lo largo del camino para hacerlos colisionar en cuatro detectores de partículas: ATLAS, CMS, ALICE y LHCb.

Estos experimentos del CERN, son clave para entender a las partículas elementales como los quarks, los neutrinos, los gluones o el bosón de Higgs, las cuales forman todo en el mundo que nos rodea y a nosotros mismos también. Son experimentos que permiten mejorar nuestra comprensión respecto a de qué estamos hechos, cómo se crea la materia, cómo adquiere su masa y muchos misterios más.

Pablo señala que fue gracias a la formación que recibió en la IBERO que pudo participar en este programa del CERN aportando “un granito de arena” a los análisis de física que se realizan en el ahí y que permiten monitorear a los haces de protones del LHC para calibrar el experimento CMS y optimizar su rendimiento con el fin de cumplir el objetivo de comprender un poco más acerca de la estructura de la naturaleza en sus escalas más pequeñas.

"Algo súper valioso que tiene la IBERO es el hecho de que hay gente de nuestra universidad que está en colaboración directa con el CERN, pero no es el único instituto importante a nivel global con el que la IBERO colabora. Ha sido muy importante en mi formación y para muchos otros estudiantes", afirma. 

Texto: Luis Reyes / Fotos: Pablo Villaseñor Inda 

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