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Alumnos de la búsqueda de Higgs: ¿Dónde están ahora?

diciembre 5, 2018
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El descubrimiento del bosón de Higgs, considerado la pieza faltante del Modelo Estándar de física de partículas, fue el resultado de un maratón de trabajo metódico realizado por cientos de científicos, muchos de ellos estudiantes de posgrado y posdoctorados.

Seis años después, Symmetry se pone al día con cuatro científicos que siguieron su curiosidad de la investigación de Higgs a nuevas empresas.

Joanna Weng

Cuando Joanna Weng era una niña, nunca hubo dudas sobre si seguiría con la ciencia.

“Tuve un equipo experimental de química cuando era niño, y quería entender cómo funcionan las cosas”, dice ella. “También, MacGyver era mi serie de televisión favorita, y él también era físico “.

En la universidad, el profesor de física de Weng contó historias sobre el CERN. Su tío, también profesor de física, le contó sobre las calles que llevan el nombre de famosos físicos.

“Parecía un lugar tan mágico”, dice ella.

Como estudiante de maestría, tuvo la oportunidad de ver el CERN por sí misma, y ​​estaba enganchada. Se quedó en el centro de investigación europeo, trabajando en experimentos en el Gran Colisionador de Hadrones, a través de su doctorado y luego como postdoc. Estaba sorprendida de lo bien que funcionaban las colaboraciones gigantes y amaba el entorno internacional.

“Las jerarquías planas y la nacionalidad en realidad no importan si todos persiguen el mismo objetivo”, dice ella. “Trabajar con estas personas fue realmente increíble. Todavía soy amigo de muchos de ellos hoy “.

Para cuando el LHC comenzó el 10 de septiembre de 2008, Weng estaba en su primer año como postdoc y ya había pasado cinco años trabajando para encargar el detector CMS y crear simulaciones de los nuevos descubrimientos, como el tan buscado bosón de Higgs. parece en el experimento CMS. Ella estaba lista. Pero menos de 10 días después, ella y sus colegas sufrieron un gran revés: una conexión defectuosa del bus eléctrico provocó grandes daños en varios imanes del LHC, y el acelerador quedó temporalmente fuera de servicio.

“Fue un momento frustrante para mi generación de físicos”, dice.

Mientras los ingenieros reparaban el LHC, Weng y sus colegas continuaron probando y optimizando su software y las transferencias de datos. (“Mirando hacia atrás”, dice, “Debería haber tomado más vacaciones”).

El acelerador se reinició el 20 de noviembre de 2009. En 2010, finalmente Weng puso sus manos en su primer lote de datos de LHC. El 4 de julio de 2012, las colaboraciones de CMS y ATLAS declararon el descubrimiento del bosón de Higgs.

“Fue genial”, dice Weng, “pero también me decepcionó un poco que no descubrimos algo completamente inesperado, algo nuevo. Sentí que simplemente confirmamos algo que todos esperaban de todos modos “.

Ella consideró sus opciones. “No quería seguir pasando de postdoctorado a postdoc, y tratar de ser profesor tampoco parecía una buena opción, debido a la cantidad muy limitada de puestos fijos”, dice. “Después de 10 años de investigación fundamental, decidí hacer algo más aplicado”.

Después de tomarse un tiempo libre, Weng encontró un trabajo como analista de riesgo para una planta de energía nuclear suiza. Sus responsabilidades se basaban en gran medida en su capacidad para simular y evaluar datos como una forma de predecir el futuro.

“El desastre nuclear de Fukushima en Japón ocurrió en parte porque la fuerza y ​​los riesgos de los tsunamis se subestimaron”, dice. “Para evaluar la seguridad de la planta de energía nuclear, analizamos todo, desde la probabilidad de que un avión se estrelle contra la planta de energía hasta la simulación y evaluación de lo que sucedería durante un desastre natural, como una inundación. Fue muy emocionante, y aprendí mucho en nuevas áreas como ingeniería y predicciones de confiabilidad “.

Después de que la planta estaba programada para cerrar en 2019, Weng comenzó a enseñar en una universidad en Zürich. “Buscaban a alguien con experiencia evaluando los riesgos y también el conocimiento en aceleradores de partículas”, dice ella. “Fue un perfil muy específico que combinó perfectamente con mi experiencia”.

Hoy, la carrera de Weng ha llegado a un círculo completo. Trabaja en análisis de seguridad para aceleradores de partículas, y colabora con colegas del CERN y European Spallation Source en Suecia.

“Mirando hacia atrás, tomé la decisión correcta de hacer física de partículas y luego dejar la física de partículas”, dice. “Disfruté mi vida en el CERN, y estoy disfrutando mi vida después”.

Andrew Hard

En 2012, Andrew Hard acababa de comenzar su segundo año de escuela de posgrado cuando su consejero, el profesor de la Universidad de Wisconsin, Sau Lan Wu, le pidió que comenzara a analizar una nueva serie de datos recopilados por el experimento ATLAS en el LHC.

“Era joven y estaba ansioso, así que acepté”, dice.

Durante los siguientes meses, Hard trabajó todo el día en lo que resultó ser el último sprint en un maratón de décadas para encontrar el bosón de Higgs.

“No hubo equilibrio entre el trabajo y la vida durante el descubrimiento”, dice. “Incluso fui interrogado por la policía suiza una vez que salí del CERN porque no creían que nadie pudiera trabajar hasta las 3 a.m.”

Ahora, Hard pasa sus horas analizando datos para Google, y por lo general llega a casa a tiempo para cenar con su esposa. “Los días todavía son un poco largos, pero supera las noches y las reuniones dominicales en la escuela de posgrado”, dice.

Como la mayoría de los físicos, Hard se sintió atraído por la física de partículas debido a su afición por la resolución de problemas. “Me encanta un desafío”, dice. “Comprender la naturaleza del universo es uno de los problemas más difíciles que puedo imaginar”.

La puesta en marcha del LHC ofreció a los investigadores en ciernes como Hard la oportunidad de abordar lo que había sido una de las preguntas más duraderas en física: ¿Cómo obtienen su masa las partículas fundamentales? Según Hard, esto fue emocionante y absorbente.

Estaba trabajando en una búsqueda de dos fotones provenientes de la descomposición de una sola partícula masiva, un raro (pero claro y limpio) signo del Higgs predicho. El 22 de junio de 2012, él y otro colega corrieron los datos a través de su código, y un golpe prominente surgió inmediatamente alrededor de un rango de masa donde los científicos de ATLAS pensaron que podrían encontrarlo.

“Pronto obtuvimos la confirmación de que otros analistas de ATLAS estaban viendo lo mismo”, dice Hard.

No mucho después, los experimentos de ATLAS y CMS anunciaron el descubrimiento del Higgs.

“De hecho, pasé por una crisis existencial en miniatura luego del anuncio público de los resultados”, dice Hard. “Todo se había centrado en esta única cosa: descubrimiento. Una vez que eso terminó, no supe qué hacer conmigo mismo “.

Después de obtener su doctorado, Hard decidió buscar un nuevo tipo de búsqueda.

“Durante mi primera entrevista con Google, mencioné que CERN y Google están ambos en el negocio de la búsqueda, y la principal diferencia es el conjunto de datos”, dice. “Al entrevistador pareció gustarle eso”.

Hoy, Hard es un ingeniero de software que utiliza el aprendizaje automático para mejorar GBoard, un teclado virtual para dispositivos móviles con características tales como reconocimiento de emoji y dictado de voz. Él dice que su entrenamiento como físico lo preparó para trabajar en dominios como la informática, las estadísticas, las matemáticas y la electrónica, y sus presentaciones regulares de investigación lo hicieron tener más confianza como orador público.

Él dice que está orgulloso de su tiempo trabajando en el CERN y sus contribuciones al descubrimiento del Higgs.

“Creo que el CERN juega un papel invaluable en el crecimiento del conocimiento colectivo de nuestra especie, y me complació contribuir a ese esfuerzo. Mi enfoque personal acaba de pasar a aumentar el acceso a ese conocimiento “.

Géraldine Conti

Géraldine Conti puede haber encontrado su trayectoria profesional deseando una estrella.

“Durante la escuela secundaria comencé a tomar clases de astronomía”, dice ella. Su fascinación por la astronomía la llevó a fascinarse con la física de partículas, que finalmente la llevó a su trabajo actual en la Walt Disney Company.

“Cuando descubrí que podías hacer el aprendizaje automático en Disney, que para mí es la industria más mágica, estaba tan emocionada”, dice.

Conti obtuvo su doctorado en 2010 trabajando en el experimento LHCb en el Gran Colisionador de Hadrones en el CERN. La búsqueda del bosón de Higgs se estaba calentando, por lo que para su postdoc decidió cambiar de experimento y unirse a la emoción. “El LHC y sus experimentos fueron diseñados para buscar el Higgs”, dice ella. “Pensé que si el Higgs sería descubierto en el LHC, definitivamente debería ser parte de su descubrimiento”.

Comenzó un puesto de investigación postdoctoral en la Universidad de Harvard, donde desarrolló modelos que pronosticaban eventos de fondo que imitan las señales predichas para el experimento ATLAS de Higgs. Ella perfeccionó su habilidad para examinar los conjuntos de datos grandes y complicados y encontrar patrones clandestinos.

En 2012, los experimentos de ATLAS y CMS anunciaron el descubrimiento del bosón de Higgs. En 2016, Conti usó su experiencia con grandes conjuntos de datos para conseguir un trabajo en Disney. “Estoy trabajando con nuestros socios de parques de Disney, aplicando los últimos desarrollos en aprendizaje automático para ayudarlos a encontrar maneras de ofrecer experiencias de huéspedes aún mejores y más personalizadas”, dice ella.

Ella dice que encuentra sorprendentemente poca diferencia entre su trabajo actual en Disney y su carrera anterior como físico. “En ambos, tenemos proyectos de investigación, desarrollamos códigos para hacer los análisis y trabajamos en un entorno internacional”, dice ella. “Solo la naturaleza de los datos es fundamentalmente diferente”.

Además de enseñarle a extraer el significado y el conocimiento de conjuntos de datos grandes y complejos, Conti descubrió que su trabajo como físico la hacía más dinámica y adaptable.

“Como físico, trabajas en hardware, software y análisis de física, a menudo simultáneamente”, dice. “Obtiene un amplio campo de competencias, pero lo más importante es que obtiene la confianza de que puede adaptarse a nuevos temas de forma rápida y exitosa”.

Manuel Olmedo

Manuel Olmedo recuerda haber revisado libros usados ​​cuando tenía 15 años en un café en Tijuana en 2004 y encontrar una copia de Una breve historia del tiempo por Stephen Hawking en español.

“Tenía buenas imágenes del proceso de fisión”, dice. “Se lo enseñé a mi papá, y él me lo regaló”.

Nueve años más tarde, se encontró en un entorno directamente sacado del libro de Hawking: trabajando en el centro de investigación europeo CERN, estudiando el bosón de Higgs recientemente descubierto.

Olmedo nació en México y se mudó con su familia a los Estados Unidos cuando tenía 13 años. Su escuela lo colocó en el segundo nivel más bajo de sus cursos de inglés como segundo idioma debido a sus habilidades de comprensión lectora.

“Así que fui a la biblioteca, agarré un libro que parecía difícil y comencé a leer”, dice. “A medida que mejoraba, comencé a leer Harry Potter.

Recuerda haber leído un libro de texto de ciencia en ese momento y haber visto un segmento corto que se le quedó grabado: se trataba de los experimentos de CDF y DZero en el Fermi National Accelerator Laboratory, donde los científicos habían descubierto el quark top en 1995. “Realmente no sabía Inglés “, dice,” pero recuerdo haber visto esta barra lateral sobre una mujer que estudió los quarks en el experimento DZero y pensando: '¿Qué es un quark?' “.

Para el noveno grado, Olmedo había abandonado el programa de ESL. Después de la escuela secundaria, fue a la Universidad de California en Santa Bárbara para estudiar física.

“Tuve este increíble profesor”, dice Olmedo. “Iba a sus horas de oficina y reflexionábamos sobre el mundo juntos. Él me enseñó que comprender la realidad significaba mirar más allá de lo que nuestros ojos podían ver “.

En la primavera de 2013, Olmedo se mudó al CERN para analizar una rara descomposición del bosón de Higgs, en un par de partículas de luz, como parte del experimento CMS.

“Los conjuntos de datos de CMS eran demasiado grandes para hacer este análisis de manera eficiente”, dice. “Mi principal proyecto fue identificar y aislar la información pertinente para que toda la colaboración pudiera avanzar mucho más rápido”.

El trabajo de Olmedo ayudó a finalizar el llamado documento de legado de CMS Higgs, que mostraba las primeras medidas detalladas de la colaboración de la partícula que había co-descubierto.

Después de completar su doctorado, Olmedo quería ver qué más podía ofrecer la física de partículas. “Sentí que la física de partículas es este enorme árbol, y simplemente estaba colgando de una pequeña ramita. Hay tantas ramas y tantas formas de buscar nueva física “.

Oldmedo todavía está mirando más allá de lo que sus ojos pueden ver, estudiando partículas invisibles llamadas neutrinos como postdoctorado de la Universidad de Hawai y miembro de la colaboración Antena Transitoria de Impulso Antártico. El experimento ANITA flota enormes globos que transportan antenas de radio sobre la Antártida para buscar señales de neutrinos cósmicos de alta energía que rozan el hielo y emiten ondas de radio.

“Es un experimento y una colaboración mucho más pequeños que CMS, pero me encuentro usando muchas de las mismas habilidades”, dice Olmedo. “También es muy divertido, y creo que es una cualidad muy importante en la investigación científica”.