Manuel Sandoval Vallarta quería averiguar qué eran aquellas partículas que caían sobre la Tierra desde el espacio. Para comprobarlo, Luis W. Álvarez montó contadores Geiger sobre una carretilla en la azotea del Hotel Geneve. El resultado ayudó a confirmar una idea enorme con un instrumento extraordinariamente humilde.
En algún momento de los años treinta, una carretilla de albañil tuvo que llegar hasta la azotea del Hotel Geneve, aunque nadie pretendía construir nada allí.
Sobre ella colocaron una caja de madera cuya tapa sostenía varios contadores Geiger, instrumentos destinados a detectar algo completamente invisible que atravesaba constantemente la atmósfera.
Quien organizaba intelectualmente aquella búsqueda era Manuel Sandoval Vallarta, un físico mexicano que había pasado por algunas de las aulas científicas más extraordinarias de Europa.
Había estudiado en el Massachusetts Institute of Technology y posteriormente viajó a Alemania, donde entró en contacto con figuras centrales de la revolución científica del siglo XX.
Einstein, Planck y Schrödinger pertenecían al ambiente académico donde aquel mexicano completó su formación antes de regresar a problemas capaces de mantener ocupada toda una vida científica.
Uno de esos problemas llegaba desde mucho más lejos que Alemania, Estados Unidos o México, porque su origen estaba literalmente fuera de nuestro planeta.
Algo estaba cayendo del cielo
Desde principios del siglo XX, los físicos sabían que existía una radiación extremadamente penetrante cuya intensidad aumentaba conforme los instrumentos ascendían hacia regiones superiores de la atmósfera.
Aquello sugería una procedencia extraterrestre, pero todavía quedaba una pregunta enorme: nadie comprendía completamente qué clase de fenómeno estaba llegando continuamente desde el espacio exterior.
Algunos investigadores consideraban que aquella radiación podía ser electromagnética, mientras otros comenzaron a sospechar que estaba formada por partículas eléctricamente cargadas y extraordinariamente energéticas.
La diferencia no era pequeña, porque establecer la naturaleza de aquellos rayos significaba abrir una nueva manera de observar fenómenos procedentes del universo más allá de la luz.
Sandoval Vallarta terminó entrando en esa discusión acompañado por Georges Lemaître, sacerdote y físico belga cuya obra estaba modificando además nuestra comprensión sobre el origen del universo.
Lemaître había propuesto un universo en expansión y desarrollaba ideas cosmológicas revolucionarias, mientras su colega mexicano comenzaba a encontrar una manera terrestre de interrogar aquellas partículas.
La Tierra podía funcionar como instrumento
Si los rayos cósmicos estaban formados por partículas cargadas, razonaron los científicos, entonces el campo magnético terrestre debía modificar necesariamente sus trayectorias antes de alcanzar nuestros instrumentos.
Eso convertía al planeta entero en parte del experimento, porque su magnetismo podía separar comportamientos diferentes según carga, energía y dirección de las partículas incidentes.
La teoría tenía una consecuencia comprobable: la intensidad de la radiación cósmica debía variar dependiendo de la posición geomagnética donde fuera observada sobre la superficie terrestre.
Arthur Holly Compton, quien había recibido el Nobel de Física en 1927, emprendió una extensa campaña internacional para estudiar precisamente cómo cambiaba aquella radiación según la latitud.
México quedó incorporado a esos trabajos mediante mediciones realizadas en lugares como Veracruz, Orizaba y el Nevado de Toluca, proporcionando datos particularmente útiles por su situación geográfica.
Los resultados confirmaron que la intensidad efectivamente dependía de la latitud geomagnética, planteando inmediatamente otra pregunta: qué mecanismo físico podía producir aquella distribución observada.
Sandoval Vallarta hizo las cuentas
La respuesta exigía matemáticas capaces de describir cómo una partícula cargada podía viajar dentro del campo magnético terrestre antes de alcanzar determinado punto sobre nuestro planeta.
Sandoval Vallarta encontró en Lemaître al colaborador adecuado, porque ambos podían abordar un problema donde cosmología, electromagnetismo y cálculo matemático terminaban encontrándose dentro de las mismas ecuaciones.
Durante 1932 comenzaron a desarrollar una teoría cuantitativa de los efectos geomagnéticos sobre la radiación cósmica, buscando explicar mediante trayectorias aquello que los instrumentos estaban registrando.
Sus cálculos permitieron reproducir el llamado efecto de latitud observado por Compton y ofrecieron una explicación coherente basada en partículas cargadas procedentes del espacio.
Pero una teoría poderosa todavía podía producir una predicción más delicada, capaz de revelar incluso cuál signo eléctrico predominaba entre aquellas partículas que llegaban hasta nosotros.
Para averiguarlo había que observar cuidadosamente desde qué dirección aparecía mayor cantidad de radiación, aprovechando nuevamente el campo magnético terrestre como gigantesco dispositivo experimental.
Entonces apareció la carretilla
Sandoval Vallarta sugirió realizar mediciones en Ciudad de México, cuya ubicación y altura ofrecían condiciones especialmente interesantes para buscar aquella diferencia direccional predicha por la teoría.
Compton recogió la propuesta y encargó el trabajo a Luis Walter Álvarez, joven físico estadounidense que posteriormente desarrollaría una carrera científica extraordinaria y recibiría también el Nobel.
Álvarez llegó con contadores Geiger, pero necesitaba una estructura sencilla que permitiera mantenerlos orientados y después modificar sistemáticamente la dirección hacia donde apuntaban durante las mediciones.
La solución no salió de un catálogo sofisticado de instrumentación científica, sino de uno de los objetos más ordinarios que podían encontrarse alrededor de cualquier construcción mexicana.
Una carretilla de albañil.
Sobre ella colocó una caja de madera, mientras los contadores Geiger quedaron instalados sobre la tapa y fijados para observar determinado ángulo respecto del cielo.
El conjunto terminó en la azotea del Hotel Geneve, edificio de la colonia Juárez que llevaba varias décadas recibiendo viajeros cuando inesperadamente comenzó también a recibir partículas cósmicas.
La carretilla necesitaba girar
La sencillez mecánica era precisamente su virtud, porque Álvarez podía orientar el dispositivo hacia determinada dirección y después hacerlo girar para comparar mediciones bajo condiciones semejantes.
Primero los contadores apuntaban hacia un lado del cielo y posteriormente hacia el contrario, buscando comprobar si llegaba exactamente la misma cantidad de radiación desde ambos.
No llegó.
Las mediciones realizadas desde aquella azotea encontraron que la intensidad procedente del oeste resultaba aproximadamente diez por ciento mayor que la registrada desde el este.
La diferencia era suficientemente grande para respaldar una conclusión física extraordinaria: las partículas primarias observadas debían poseer predominantemente carga eléctrica positiva, no negativa.
Eso significaba que la radiación cósmica estaba constituida principalmente por protones o núcleos atómicos, en lugar de los electrones que habrían producido la asimetría contraria.
Una carretilla diseñada para transportar arena acababa de ayudar a distinguir el signo eléctrico de partículas llegadas desde regiones remotas del universo.
El objeto humilde escondía una pregunta gigantesca
La escena resulta casi cómica cuando se observa retrospectivamente, porque solemos imaginar los grandes descubrimientos científicos rodeados por laboratorios construidos expresamente para producirlos.
Aquí había una azotea, una caja de madera, contadores Geiger y una carretilla cuyo fabricante difícilmente pudo imaginar que terminaría formando parte de un experimento sobre radiación cósmica.
Pero precisamente allí aparece una característica fundamental de la ciencia experimental: el valor de un instrumento depende menos de su apariencia que de la pregunta correctamente formulada.
Álvarez no necesitaba que la carretilla entendiera física, porque solamente requería una plataforma capaz de mantener estable el equipo y permitir modificar controladamente su orientación.
Las matemáticas difíciles estaban detrás.
La mecánica podía seguir siendo sencilla.
Esa combinación convirtió un objeto cotidiano en pieza de una investigación que estaba discutiendo simultáneamente magnetismo terrestre, partículas subatómicas y estructura del cosmos.
México tenía una posición privilegiada
La elección de Ciudad de México tampoco respondió a una simple comodidad logística, porque las predicciones geomagnéticas necesitaban mediciones realizadas en regiones particularmente sensibles al fenómeno buscado.
Sandoval Vallarta entendió que la ubicación mexicana permitía poner a prueba aspectos de la teoría mediante observaciones capaces de diferenciar trayectorias permitidas y prohibidas para ciertas partículas.
Otros experimentos continuaron después en Copilco y el Nevado de Toluca, ampliando una red donde territorio, altitud y posición geomagnética se convertían en variables científicas fundamentales.
La física mexicana comenzaba así a participar dentro de una conversación internacional que involucraba laboratorios estadounidenses y europeos, expediciones globales y algunos de los científicos más importantes.
No era solamente un investigador mexicano trabajando exitosamente en el extranjero, aunque Sandoval Vallarta había construido precisamente una carrera internacional de enorme prestigio académico.
México estaba convirtiéndose también en lugar donde podían realizarse observaciones necesarias para resolver preguntas que interesaban a la física mundial de aquel momento.
Lemaître esperaba noticias desde las ecuaciones
Mientras los instrumentos comprobaban aquellas predicciones, Sandoval Vallarta y Lemaître continuaban desarrollando la estructura matemática necesaria para comprender cómo el campo terrestre seleccionaba las partículas incidentes.
En enero de 1933 publicaron resultados fundamentales sobre el efecto de latitud observado por Compton, vinculándolo con el movimiento de partículas eléctricamente cargadas dentro del magnetismo terrestre.
Sus trabajos posteriores profundizaron el análisis geomagnético y consolidaron a ambos investigadores como referencias internacionales dentro del estudio de los rayos cósmicos durante aquella década.
Para Sandoval Vallarta, aquello significó ocupar una posición científica excepcional: un mexicano participaba directamente en una frontera de investigación donde todavía estaban resolviéndose preguntas fundamentales.
El trabajo adquirió reconocimiento internacional y convirtió los rayos cósmicos en una de las áreas centrales de su producción científica durante buena parte de los años siguientes.
La carretilla desapareció probablemente de aquella azotea.
Las ecuaciones continuaron circulando.
Luis Álvarez tampoco se quedó en la azotea
El joven encargado de mover aquel instrumento improvisado tendría después una trayectoria suficientemente extraordinaria para que el episodio mexicano terminara pareciendo solamente una pequeña estación inicial.
Luis Walter Álvarez trabajó posteriormente en física nuclear y de partículas, radar, aceleradores y numerosos problemas experimentales antes de recibir el Premio Nobel de Física en 1968.
Décadas después participaría además, junto con su hijo Walter Álvarez, en la célebre investigación que relacionó un gran impacto extraterrestre con la extinción de los dinosaurios.
Resulta tentador convertir aquella biografía en una línea predestinada, pero en los años treinta simplemente era un joven investigador encargado de comprobar una predicción experimental difícil.
Necesitaba contar partículas provenientes del espacio.
México proporcionó el lugar.
Una carretilla proporcionó movimiento.
Y la diferencia entre dos direcciones proporcionó una respuesta que podía compararse inmediatamente con las predicciones de la teoría.
Sandoval Vallarta regresó muchas veces a México
Aunque desarrolló durante años su carrera en MIT, Sandoval Vallarta mantuvo una relación cada vez más profunda con la construcción institucional de la ciencia mexicana.
Fue profesor en la UNAM, participó en organismos científicos nacionales y contribuyó a formar una generación que comenzó a considerar la investigación profesional como posibilidad real dentro del país.
En 1943 se convirtió además en miembro fundador de El Colegio Nacional, institución creada para reunir figuras sobresalientes de las ciencias, artes y humanidades mexicanas.
Posteriormente participó en organismos internacionales relacionados con energía atómica y defendió el uso pacífico de la ciencia nuclear durante años marcados por tensiones políticas extraordinarias.
Recibió el Premio Nacional de Ciencias y Artes en 1952, además de reconocimientos internacionales que reflejaban una carrera desarrollada simultáneamente entre México y grandes centros científicos extranjeros.
Sin embargo, quizá ninguna distinción explique su importancia tan claramente como observar qué ocurrió entre estudiantes mexicanos después de escucharlo hablar sobre física contemporánea.
La investigación dejó de parecer extranjera
El físico Alfonso Mondragón recordaría posteriormente una conferencia de Sandoval Vallarta sobre radiación cósmica como momento decisivo para comprender que investigar científicamente podía convertirse en una profesión alcanzable.
Esa consecuencia resulta difícil de medir porque no aparece dentro de una ecuación, aunque puede transformar durante décadas la capacidad científica completa de un país.
Sandoval Vallarta llevaba hacia México problemas que estaban discutiéndose simultáneamente en MIT, Europa y otros centros internacionales, eliminando la sensación de que aquella ciencia ocurría inevitablemente lejos.
Sus seminarios permitieron que estudiantes escucharan resultados recientes directamente de alguien que había participado en producirlos, no solamente mediante libros publicados varios años después.
La física dejaba entonces de ser una colección de respuestas establecidas y comenzaba a mostrarse como actividad donde todavía existían preguntas abiertas esperando personas capaces de resolverlas.
La azotea del Geneve pertenece también a esa historia.
Demostraba físicamente que una pregunta internacional podía necesitar una respuesta obtenida precisamente desde Ciudad de México.
El hotel siguió recibiendo huéspedes
El Hotel Geneve había abierto desde comienzos del siglo XX y continuó formando parte del paisaje de la colonia Juárez mucho después de aquel experimento extraordinariamente discreto.
Quienes entraban y salían durante aquellos días difícilmente podían saber que varios pisos arriba alguien estaba haciendo girar una carretilla para contar partículas procedentes del espacio.
No había lanzamiento.
Tampoco ceremonia.
Probablemente ninguna multitud observaba desde la calle mientras el instrumento comparaba silenciosamente aquello que llegaba desde dos regiones diferentes del cielo capitalino.
La ciencia puede ocurrir así.
Un descubrimiento capaz de modificar nuestra comprensión del universo no necesariamente produce una escena espectacular mientras está sucediendo frente a quienes podrían presenciarlo.
A veces solamente hay alguien mirando números, esperando suficientes registros y comprobando después que una diferencia del diez por ciento continúa apareciendo donde la teoría dijo que aparecería.
Entonces una azotea deja momentáneamente de ser azotea.
Se convierte en observatorio.
La carretilla desapareció y quedó la idea
No sabemos qué ocurrió finalmente con aquella carretilla concreta después de cumplir su trabajo, porque los objetos ordinarios raramente reciben la conservación reservada para instrumentos considerados históricamente importantes.
Quizá regresó a transportar materiales.
Quizá terminó oxidándose.
Quizá alguien la utilizó después sin saber que sobre ella habían descansado detectores encargados de interrogar partículas llegadas desde el espacio.
Esa incertidumbre la vuelve todavía mejor objeto para La Alforja.
Los contadores Geiger pertenecían reconociblemente a la ciencia, mientras la carretilla pertenecía al mundo cotidiano donde las cosas sirven hasta romperse y después suelen desaparecer.
Pero durante unas horas ambos mundos quedaron unidos.
El instrumento sofisticado necesitó al objeto humilde.
La teoría matemática necesitó una rueda.
Y una pregunta sobre partículas extraterrestres terminó dependiendo parcialmente de que alguien pudiera girar correctamente una carretilla sobre una azotea mexicana.
La fotografía imposible merece existir
Si pudiéramos regresar a aquella azotea, probablemente buscaríamos primero al joven Luis Álvarez, después los contadores Geiger y finalmente el perfil urbano de Ciudad de México.
Pero la fotografía verdaderamente importante debería reservar suficiente espacio para la carretilla, porque allí está condensada una manera extraordinariamente hermosa de entender la ciencia.
No necesitaba parecer futurista.
Necesitaba funcionar.
Sandoval Vallarta y Lemaître habían construido una teoría capaz de predecir diferencias diminutas en partículas que habían atravesado distancias imposibles antes de alcanzar nuestro planeta.
Álvarez necesitaba comprobarlas.
México proporcionó cielo, altitud y posición geomagnética.
Una azotea proporcionó espacio.
Y algún trabajador proporcionó, consciente o no de lo que estaba ocurriendo, una herramienta diseñada originalmente para mover arena, ladrillos o cemento.
El universo hizo el resto.
En la azotea del Hotel Geneve, una carretilla de albañil giró primero hacia un lado del cielo y después hacia el otro. La diferencia fue cercana al diez por ciento. Era suficiente: aquellas partículas que cruzaban el espacio antes de caer sobre Ciudad de México llevaban predominantemente carga positiva. Para preguntárselo al universo hicieron falta grandes físicos, matemáticas difíciles y una herramienta con una sola rueda.
Acerca del autor
