La nuevas catedrales

Hamburgo, la segunda ciudad más poblada de Alemania y el segundo mayor puerto de Europa tiene una intensa vida cultural siendo su edificio emblemático la sala de conciertos del Elba, Elbphilharmonie, inaugurada a comienzos del 2017. Ese año se inauguró también otro edificio que es el que me ha llevado a mí hasta allí, la fuente europea de Láser de Electrones Libres de Rayos X (X-ray Free Electron LASER, XFEL) financiado por 11 países entre los que se encuentra España, aunque los que han aportado la mayor parte de los más de 1.200 millones de euros que ha costado su construcción han sido Alemania y Rusia.

En el XFEL, como en otras grandes instalaciones científicas internacionales, trabajamos científicos de prácticamente todos los países del mundo, por lo que algunos las han llamado 'Torres de Babel', nombre que no yo no veo apropiado dado que la ciencia, al ser una tarea colectiva, requiere una comunicación fluida para que los descubrimientos de unos sean conocidos por todos y así poder avanzar. El hecho es que los científicos nos entendemos perfectamente aunque hayamos nacido en las antípodas, dado que todos hablamos el idioma del rigor y la precisión donde cada afirmación ha de estar sustentada por experimentos propios o ajenos. Para compartir ideas y descubrimientos empleamos el inglés, idioma que también empleamos para quejarnos de la escasez de recursos para la investigación o ¡de lo mala que está la comida de las cantinas de los laboratorios!

El XFEL de Hamburgo es una fuente de rayos X, como los sincrotrones, pero mil millones de veces más brillante

La gran instalación científica más conocida es el CERN, Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire, el acelerador de partículas gigante situado entre Francia y Suiza, y la más cercana es ALBA, la fuente de radiación sincrotrón situada en Cerdanyola del Vallès. Ambas son una especie de donuts gigantes dentro de los cuales las partículas -electrones, positrones, hadrones...- viajan a velocidades próximas a las de la luz. Pero mientras que el perímetro del CERN es de 27 kilómetros, el de ALBA es de 270 metros. En el CERN las partículas aceleradas se hacen chocar entre sí para averiguar el origen y la composición última de la materia, mientras que en ALBA y en el resto de los sincrotrones, lo que se emplea es la luz que esas partículas aceleradas emiten al curvar su trayectoria. En el CERN trabajan físicos de altas energías que han descubierto, entre otras muchas cosas, el Bosón de Higgs o la web (www). En los sincrotrones como ALBA, además de físicos, trabajamos químicos, biólogos, médicos o ingenieros, y estudiamos cuestiones tan dispares como el efecto de los vasodilatadores en el sistema circulatorio, las causas del alzhéimer, la composición de los maquillajes encontrados en una pirámide egipcia, el diente fosilizado de un pequeño mamífero prehistórico, las causas de la degradación de las prótesis de cadera implantadas en seres humanos, los mecanismos para disminuir el consumo de combustible en los coches o la forma de limpiar acuíferos contaminados. No hay campo ajeno al escrutinio de la luz sincrotrón.

El XFEL es una fuente de rayos X, como los sincrotrones, pero es mil millones de veces más brillante. Además de permitirnos ver la materia a nivel de los átomos, casi permite detener el tiempo, porque trabaja en el rango de femtosegundos, es decir ¡0,000000000000001 s! A una química que empezó la carrera hace más de 40 años, como yo, esa cifra le da vértigo, no consigo asimilarla, pero hace que el XFEL sea una herramienta potentísima. Desde que en 1789 Lavoisier enunció su ley de conservación de masa, sabemos que en una reacción química los reactivos se transforman en productos y que la masa total de cada elemento se conserva. Sabíamos que unas reacciones son instantáneas y otras muy lentas, pero no teníamos forma de seguir las trayectorias de los átomos de los reactivos hasta que formaban los productos. ¿Y para qué necesitamos saber todo eso? Pues para mejorar alimentación y transporte, optimizar el consumo de energía, conservar el medioambiente, prevenir y curar las enfermedades, inventar nuevas formas de comunicación o entretenimiento, porque no hay aspecto de nuestra vida que sea ajeno a la ciencia en general y a la química en particular.

Así como las catedrales fueron la avanzadilla de la tecnología y del arte en la Edad Media, los grandes laboratorios, como el XFEL de Hamburgo, representan la vanguardia de la ciencia, por lo que podemos llamarlos las nuevas catedrales. Y mientras que las antiguas estaban dedicadas al culto a Dios, las nuevas están dedicadas al cultivo del conocimiento, la actividad más noble que pueda ejercer el ser humano.

La autora de este artículo forma parte de la Red de Científicas Comunicadoras