Julio ha sido un mes lleno de grandes acontecimientos científicos. Hace tan solo unos días que el telescopio James Webb nos deslumbraba con unas magníficas imágenes del firmamento tomadas en el infrarrojo. Un campo rebosante de galaxias que nos describe cómo era el universo desde sus albores; una nebulosa que nos muestra sus estrellas recién nacidas, ocultas hasta ahora; los múltiples estertores de una estrella moribunda, y el espectro de WASP-96 b que nos deja entrever, junto con el agua de su atmósfera, la revolución que se avecina en el estudio de los exoplanetas.
También ha sido un mes pleno de acontecimientos en el Centro Europeo de Investigación Nuclear (CERN, por sus siglas en francés). Las 11.000 personas dedicadas al Gran Colisionador de Hadrones (LHC, por sus siglas esta vez en inglés) están teniendo varios motivos de celebración. El día 4 se han cumplido 10 años del anuncio del histórico descubrimiento del bosón de Higgs en este gran anillo subterráneo de 27 kilómetros de perímetro en la frontera franco-suiza, lo que supuso un espaldarazo al Modelo Estándar de la física de partículas. Y al día siguiente se hizo pública la observación de tres nuevas partículas: un pentaquark extraño, un tetraquark doblemente cargado y su contrapartida neutra, con estos son ya 66 los hadrones descubiertos en el LHC.
Y, sobre todo, este mismo día, 5 de julio, tras una larga parada en el LHC para realizar las actuaciones técnicas necesarias, dio comienzo una nueva campaña de colisiones (denominada Run 3) batiendo un récord mundial de energía a 13,6 billones de electronvoltios (13,6 TeV). Esta campaña que se prolongará durante más de tres años estará muy focalizada en la búsqueda de fenómenos físicos que sobrepasen los del Modelo Estándar de la física de partículas. Resulta imprevisible qué descubrimientos resultarán de tales experimentos.
La identificación del bosón de Higgs demostró que lo que habitualmente se conoce como vacío es un medio muy diferente de la nada. Los especialistas se refieren al vacío como el estado de mínima energía cuando no hay partículas físicas presentes. Se ha podido medir ya la masa del bosón de Higgs con una precisión del 0,1%, pero aún queda por estudiar otras de sus características. Se especula, por ejemplo, que el Higgs podría ser parte de una familia mayor de bosones de diferentes masas. Si esto se confirmase, sería apasionante estudiar los modos de desintegración de los miembros de esta familia pues alguno de estos podría quizás dar lugar a un par de partículas de las que, se supone, forman esa materia oscura que es cinco veces más abundante que la materia ordinaria en el universo.
Cuando uno se aproxima a estas grandes infraestructuras científicas -como los institutos que trabajan para el telescopio Webb, el CERN, el Observatorio Europeo Austral (ESO, con sus grandes telescopios en Chile), el Gran Telescopio de Canarias, etc.- queda muy impresionado por su vibrante actividad, son centros donde la creatividad humana se despliega en toda su amplitud. Aunque consagrados a la ciencia básica, los servicios que estos centros ofrecen a sus colaboradores, sus labores de enseñanza y formación de jóvenes científicos, ingenieros y docentes, y sus relaciones tan imbricadas con la industria tienen un valor incalculable. Pensemos, por ejemplo, en el invento de la World Wide Web (www) que se llevó a cabo en el CERN en 1989 y que transformó el mundo para siempre. ¿Cómo calcular el valor de algo así?
Y es que la creatividad de las personas que trabajan en estas grandes infraestructuras parece no tener límite, por eso todas ellas tienen grandes proyectos de futuro. El CERN está estudiando la posible construcción de un colisionador colosal de 91 kilómetros de perímetro, también en la frontera franco-suiza para aprovechar el LHC como una especie de inyector. Este Colisionador Circular del Futuro (FCC) trabajaría a unos 100 TeV, un factor 7 por encima del valor actual del LHC.
Eso continúa con la construcción del Telescopio Extremadamente Grande (ELT) en el desierto de Atacama, un descomunal ojo de 39 metros de diámetro que está llamado a ser el mayor telescopio del mundo durante décadas. También en radioastronomía hay un proyecto fantástico que, tras tres décadas de estudios, ha comenzado a construirse hace pocos meses: el radiotelescopio SKA (Square Kilometer Array) estará repartido por grandes extensiones de Australia occidental y de Sudáfrica para explorar el universo en el dominio de las ondas centimétricas.
Naturalmente España, como corresponde a un país desarrollado consciente del valor añadido que conllevan estas inversiones, participa de manera muy activa en todos estos proyectos. Las grandes instalaciones científicas citadas y otras que no se citan (como el gran experimento para la fusión nuclear, ITER) ejemplifican lo que significa la colaboración internacional, el aunar esfuerzos para lograr objetivos pacíficos que ninguno de los estados miembros que participan en ellas, podrían conseguir por sí solos. Las innovaciones y el desarrollo de nuevas tecnologías que resultan de tales colaboraciones justifican sobradamente el monto de las inversiones.
Sin embargo, no se avecinan buenos tiempos para la inversión en investigación básica. Ciertamente la Unión Europea, dentro de su programa marco Horizonte Europa para la innovación contempla la inversión de 95 mil millones de euros en el período 2021-2030, pero estas inversiones van orientadas de manera primordial a los grandes desafíos globales (salud, cambio climático, energías renovables, seguridad digital, materiales, etc.) y la parte destinada a la ciencia básica no podrá hacer de tractor de las grandes infraestructuras a las que aquí nos referimos (como observatorios astronómicos y aceleradores de partículas).
La actual coyuntura económica introduce una gran incertidumbre en lo que se refiere a las inversiones en investigación básica. Como resultado obvio de la inflación desbocada, el coste de inversiones y funcionamiento en las grandes infraestructuras científicas está subiendo considerablemente. El precio de la energía, de materias primas y de dispositivos tecnológicos repercute de manera directa en estas instalaciones. Los científicos se preguntan si los gobiernos tendrán la voluntad de aumentar las partidas destinadas a la investigación para dar cuenta de estos incrementos de coste debido a la inflación.
Como mencionamos antes para el caso del invento de la www, la medida de los beneficios sociales que generan el avance científico y tecnológico no es nada fácil, pero hay un consenso generalizado de que la innovación generada en las grandes infraestructuras científicas tiene un impacto tremendo en la sociedad. Y esto es cierto aunque dichas instalaciones estén centradas en la ciencia básica. Por citar otro ejemplo: la investigación en bacterias extremófilas proporcionó tecnologías esenciales para la replicación de genes en la que se basa la industria biotecnológica.
Se estima que cada euro invertido en ciencia básica tiene un rendimiento social que supera los 10 euros. Dado que estos beneficios son eminentemente sociales (y no solo privados) es imprescindible que sean las políticas públicas las que los desencadenen mediante sus inversiones. El sector privado siempre tendrá tendencia a invertir más en investigación aplicada que dé frutos de la manera menos arriesgada y más rápida posible. Son los gobiernos los que deben hacer el esfuerzo por mantener y redoblar la inversión en ciencia básica. Ello nos permitirá garantizar unos conocimientos científicos que nos servirán para enfrentarnos tanto a los retos que tenemos planteados, como los que pueden aparecer en forma de emergencias ya sean de salud pública (como la reciente pandemia) o de cualquier otro tipo.
Rafael Bachiller es astrónomo y director del Observatorio Astronómico Nacional (IGN), e Irene Bachiller es investigadora en el Laboratorio de Física de Partículas de Annecy y en el CERN.