Partículas del espacio atraviesan tu cuerpo ahora mismo. Este invento permite detectarlas por menos de 100 dólares
¿Alguna vez te has preguntado qué cae sobre nosotros desde esos eventos violentos que suceden en el universo? Resulta que cae bastante más de lo que imaginas.
Aquí va algo que me deja fascinado cada vez que lo pienso. En este mismo momento, mientras lees esto, miles de partículas diminutas provenientes del espacio están atravesando tu cuerpo. No las ves, no las sientes, no las escuchas. Simplemente están ahí, cruzando todo en silencio.
Estas partículas se llaman muones. Se forman cuando rayos cósmicos —partículas increíblemente energéticas disparadas desde supernovas y otras catástrofes cósmicas— chocan contra átomos en la parte alta de nuestra atmósfera. El resultado incluye muones que pueden viajar a través de la atmósfera, las paredes, la roca y, sí, también a través de ti, sin causar ningún daño.
Bastante impresionante, ¿verdad?
El problema de detectar lo indetectable
Los científicos conocen los muones desde hace décadas. Los han usado para cosas realmente increíbles. Por ejemplo, en 2016 usaron tecnología de detección de muones para descubrir una cámara oculta dentro de la Gran Pirámide de Giza. Así como lo lees: encontramos un cuarto secreto en una de las maravillas del mundo antiguo usando partículas del espacio.
Pero hay un problema. Los detectores tradicionales de muones no son precisamente prácticos. Estamos hablando de equipos electrónicos del tamaño de un estante pequeño, con costos importantes y que requieren conocimientos especializados para operarlos.
Esto genera dos problemas grandes:
- Los investigadores tienen limitaciones en los tipos de experimentos que pueden realizar.
- Los estudiantes casi nunca tienen experiencia práctica con esta física tan fascinante.
Es difícil emocionarse con la física de partículas cuando el equipo parece sacado de una sala de computación de los años ochenta.
Conoce CosmicWatch: el pequeño detect
able que lo cambia todo
Aquí es donde entra Spencer Axani, profesor de física en la Universidad de Delaware, quien decidió cambiar las cosas.
Axani y su equipo desarrollaron CosmicWatch: un detector de muones más o menos del tamaño de una caja de animal crackers. Y lo mejor: cuesta alrededor de 100 dólares construirlo.
El aparato es bastante sencillo. Parpadea y cuenta cada vez que un muón lo atraviesa. Puedes guardar los datos y analizarlos después. Es portátil, económico y ha sido un verdadero cambio de juego.
"Los detectores CosmicWatch nos permiten hacer mucha más física a un costo dramáticamente menor, en un formato compacto y portátil, abriendo la puerta a muchos tipos nuevos de experimentos y oportunidades de divulgación." — Spencer Axani
Desde la Antártida hasta el salón de clases
La historia se pone aún mejor. Axani creó CosmicWatch en 2017 cuando era estudiante de posgrado en el MIT. ¿Su objetivo original? Construir un detector compacto para el observatorio IceCube en la Antártida, ese enorme detector de neutrinos enterrado bajo un kilómetro de hielo.
La tecnología evolucionó a partir de ahí. Axani se dio cuenta de que los mismos principios podían hacer la física de partículas accesible para todos, desde estudiantes de secundaria hasta científicos ciudadanos.
Ahora, los estudiantes de la Universidad de Delaware ensamblan estos detectores ellos mismos. Aprenden sobre electrónica de alta velocidad, diseñan sus propios experimentos y realmente pueden "ver" partículas cósmicas en tiempo real. ¿Qué tan genial es eso?
Por qué esto importa más de lo que crees
Sé lo que podrías estar pensando. "Está bien, pero ¿por qué debería importarme?"
Aquí va por qué importa de verdad: los muones pueden contarnos sobre algunos de los eventos más poderosos del universo: supernovas, erupciones de rayos gamma, blázares. midiendo muones, los científicos pueden determinar propiedades del rayo cósmico original, incluyendo su energía, masa y origen.
Y agárrate: los muones ayudaron a confirmar la teoría de la relatividad especial de Einstein. En los años cuarenta, las mediciones de estas partículas proporcionaron una de las primeras pruebas experimentales de la relatividad. Nada mal para algo que ni siquiera puedes ver.
¿Qué sigue para CosmicWatch?
La versión más reciente (CosmicWatch 3.0) acaba de salir, y es más capaz que nunca. El nuevo detector puede monitorear su entorno, soporta niveles altos de radiación y recoge datos más rápido.
Los investigadores también están usando CosmicWatch en experimentos serios. Se utiliza para calibrar detectores de materia oscura a gran escala e incluso en experimentos que buscan las partículas misteriosas que podrían formar la materia oscura.
Y aquí es donde se pone realmente emocionante: los científicos están trabajando en una versión que podría medir rayos cósmicos a bordo de cohetes y naves espaciales. ¡Imagina lo que podríamos descubrir con un detector de partículas económico y portátil flotando por el espacio!
¿Cuál es el punto?
Lo que me fascina de esta historia es lo siguiente. Durante décadas, estudiar partículas cósmicas estaba reservado para quienes tenían equipos caros y conocimientos especializados. Ahora, un aparato de 100 dólares más pequeño que una caja de cereales está democratizando la física de una manera nunca vista.
El próximo gran descubrimiento sobre nuestro universo podría venir de un estudiante de secundaria con un CosmicWatch en su garaje. ¿Y sabes qué? No apostaría en contra.