Bruce Hoeneisen: Entre los límites del universo, la materia oscura y la ciencia

sábado, septiembre 9, 2023

Para 1995, Bruce Hoeneisen, fue parte del equipo internacional de científicos que descubrió el quark top, la última partícula de la materia, y en 2012, participó en el descubrimiento del bosón de Higgs, “la partícula de dios”, que explica de qué está hecho el universo

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Pionero en el estudio de la física en el país, científico, andinista y pintor, Bruce Hoeneisen, es profesor emérito de la USFQ y uno de sus principales promotores cuando la universidad abrió sus puertas hace 35 años, en 1988.

Bruce estudio ingeniería eléctrica en Chile y viajó a Estados Unidos para estudiar su posgrado en California Institute of Technology, Caltech, donde tomó clases con Richard Feynman, Premio Nobel de Física. Más tarde, Bruce trabajaría en el experimento DZero, en el Fermilab de Batavia, en Estados Unidos.

Para 1995, Bruce Hoeneisen, fue parte del equipo internacional de científicos que descubrió el quark top, la última partícula de la materia, y en 2012, participó en el descubrimiento del bosón de Higgs, “la partícula de dios”, que explica de qué está hecho el universo.

Sin embargo, Bruce ha dedicado gran parte de su investigación al estudio de la materia oscura, una materia que no interacciona con el campo electromagnético, no la podemos ver, ni tampoco es reflejada, pero que sabemos que existe gracias a la astrofísica.

Bruce explica que, Fritz Zwicky, también profesor de Caltech, descubrió que existía materia oscura en el universo cuando encontró que el movimiento de las galaxias es más rápido de lo que sería si no hubiese materia oscura. Hoy en día sabemos que es necesaria, por ejemplo, para explicar la rotación de los objetos en las galaxias.

En su última publicación científica, “Comparing measurements and limits on the warm dark matter temperature-to-mass ratio”, Bruce explica que los límites de la masa de materia oscura cálida, “thermal relic”, aparentemente son inconsistentes con las mediciones de la relación temperatura-masa de la materia oscura cálida. En este último estudio el autor intenta entender este problema.

Además de su prolífica producción científica, Bruce Hoeneisen, participó activamente en la creación de la USFQ, junto con Santiago Gangotena, fundador de la universidad. Actualmente, Bruce se encuentra retirado de las aulas, pero ello no ha sido excusa para ser uno de los profesores más emblemáticos, visitando el campus para brindar charlas fascinantes sobre el origen del universo.

Desde el Portal de Noticias USFQ, nos reunimos con Bruce en una cálida tarde de verano en unas de las cafeterías de la universidad para conversar sobre su trabajo y experiencias como científico, profesor y pionero del estudio de la física en Ecuador.

Bruce, coméntanos acerca de tus inicios en la vida académica como estudiante y tus intereses:

Claro, yo estudié ingeniería eléctrica en Chile, porque en mi época no existía la física en Chile (entendida como carrera universitaria). Hice el posgrado en Estados Unidos, también en ingeniería eléctrica, porque no se me ocurrió que uno podía cambiar a otro programa y que a uno lo acepten. Entonces, estudié ingeniería eléctrica, pero tomé todas las materias en física. En California Institute of Technology, Caltech, donde hice mi posgrado, tuve como professor a Feynman, Richard Feynman, Premio Nobel de Física.

Allí también era profesor también Fritz Zwicky quien descubrió la materia oscura. Pero en esa época yo hacía investigación sobre microelectrónica. El primer circuito integrado con más de un transistor lo diseñamos en el laboratorio de Caltech. Luego, me dediqué a la ingeniería como 17 años aquí en Ecuador, fabricando transmisores de radio y televisión, escalando montañas por todo el país. Posteriormente, fui a México y fundamos el Instituto de Física de la Universidad de Guanajuato. Después de ese año regresé al Ecuador y empezamos la Universidad San Francisco de Quito.

Eres uno de los profesores más recordados y conocidos en la USFQ ¿Recuerdas cómo fueron los inicios y primeros años del proyecto?

Llegué en el año 1988, pero ya veníamos trabajando la idea de Santiago hace varios años atrás. Santiago formó un directorio de como 15 personas y se suponía que la aprobación del proyecto USFQ tenía que llegar al orden del día del Congreso Nacional de ese tiempo. Hasta que un día le dije al Santiago, olvídate del Congreso, olvídate de todo el directorio, pongamos dos avisos en el periódico, vamos a abrir la universidad.

Al día siguiente se publicó en El Hoy, El Comercio y otros diarios un anuncio para tomar los exámenes de admisión. En la sala comunal de un edificio tomamos los exámenes, llegaron 4200 personas y teníamos impresos 4000 prospectos, por eso sabemos que eran 4200.

Yo fui el segundo PhD en el Ecuador, el primero fue Luis Romo, profesor de la Universidad Central, el tercero y cuarto, fueron el Carlos Montufar y el Santiago Gangotena, así que los tres nos conocimos casi inmediatamente.

Santiago era mi vecino, vivía cruzando la calle, así fue como nos conocíamos. Al Carlos Montufar lo conocí cuando vino a la Universidad Politécnica para presentarse, recién había llegado al Ecuador y yo iba entrando al Aula Magna, yo daba clases a 300 estudiantes sin micrófono y con tiza. Entonces yo iba entrando a mi clase y se presenta Carlos diciendo que viene con su PhD de Estados Unidos. Le dije, mucho gusto, pero no puedo hablar este rato porque estoy entrando a clase, te invito a que tú des la clase, era una clase de física, presenté al curso y le dejé al Carlos dar la clase, así fue como nos conocimos.

Son historias verdaderamente interesantes. Tras el inicio de la USFQ ¿por qué se decía que era una universidad diferente a cualquier otra en el país?

Porque era totalmente informal desde el principio e imprimimos nuestro estilo, y yo quiero ir más lejos todavía, porque yo siempre traté a los estudiantes como personas honradas y les dije, no voy a estar presente en ningún examen porque ese sería un insulto para ustedes que son honrados, así que sigan nomás. Yo nunca estuve presente en un examen y yo quiero que sea la regla, no la excepción en la universidad.

Fuiste alumno de un Premio Nobel de Física ¿qué aprendizaje queda luego de tener clases con una personalidad de ese estilo?

En sus clases Richard Feynman nunca habló de la materia. Cada clase era una aventura completamente fascinante y no tiene por qué haber un syllabus, o sea, la materia se da por demás, porque hay libros en que uno puede estudiar, pero ese entusiasmo del profesor es lo que hace la diferencia.

Una vez que inició tu vida académica como profesor universitario ¿qué fue lo que te llevó al estudio del universo?

Ya, ya, espérate, ¿cómo fui a parar a Fermilab? Es porque vino un físico al Ecuador y me llevó a Fermilab, me enrolé en dos o tres experimentos que fracasaron. Luego, al fin, estuve en el experimento DZero, donde estuve veinticinco años chocando protones contra antiprotones.

Y desde aquí (desde la USFQ) analizaba los datos mientras daba clases. Pero ese experimento cerró en el 2011, el acelerador. El nuevo acelerador se pasó a Europa y ahí fue que yo me involucré con la Cosmología.

Una vez que estuve involucrado en la Cosmología, con los datos que existen, medí la curvatura del espacio, la constante de Hubble, la densidad de la materia oscura, etcétera. Y después se me ocurrió una fórmula para medir la materia oscura, la relación temperatura-masa. El método es controversial, y no es generalmente aceptado, con lo cual fue muy difícil publicar.

¿Por qué dices que no es generalmente aceptado?

Porque es muy difícil. O sea, ni yo estoy ciento por ciento convencido (risas), pero encontré un segundo método que da el mismo resultado, y luego un tercero y un cuarto método, que también dan el mismo resultado. Sigo trabajando en eso y vamos a ver si encuentro otro método más independiente. Entonces, me parece que algo que era muy circunstancial al principio está bastante más sólido ahora. Y tanto es así, que al fin se aceptó mi último artículo, porque antes me rechazaron todo.

Hablando sobre la materia oscura ¿cómo se puede explicarla?

Mira, si uno mira la radiación cómica de fondo, que es el calorcito del universo, el momento en que se volvió transparente, cuando las distancias eran mil veces más chicas que ahora, esa radiación cósmica de fondo muestra perturbaciones chiquititas.

Esas gravitacionalmente crecen y forman las galaxias. Si sólo hubiese la materia visible, las fluctuaciones serían del 1%. Todavía serían lineales. No habría ninguna galaxia.

Entonces gracias a la materia oscura hay galaxias y estamos nosotros, además se puede ver en las curvas de rotación de las galaxias y en los grupos de galaxias. Fritz Zwicky, profesor de Caltech, descubrió que el movimiento de las galaxias es más rápido de lo que sería si no hubiese materia oscura. Así fue como él midió la materia oscura.

Siempre hay alguien que dice ¿y eso de qué sirve? Entonces a Michael Faraday, un político le dijo ¿y de qué sirve la electricidad? Y Faraday le respondió, yo no tengo idea de qué sirve, pero ustedes le van a poner un impuesto.

En otras entrevistas mencionas que ahora se sabe que el universo está en una expansión acelerada, y que el fin del universo será de hielo. ¿Cómo podemos explicar eso?

La radiación cósmica de fondo tiene una temperatura de 2,7 grados. Si las distancias de esta galaxia se duplican, baja a la mitad, 1.35. Y si sigue expandiéndose el universo, la temperatura va a cero. Esa radiación cósmica de fondo es luz. La otra luz viene de las galaxias. Pero el horizonte se nos está acercando y las galaxias se están perdiendo fuera del horizonte. Entonces el fin del universo es frío, oscuridad y soledad.