Niñas Atómicas: acercando la física de partículas a niñas de todo el país

En julio se realizó la primera versión de un encuentro organizado por el nuevo Instituto Milenio Saphir, que estudia la física subatómica en la frontera de altas energías. “Niñas Atómicas” es el nombre del taller online donde niñas de diversas latitudes de Chile aprendieron a armar, probar y analizar los datos de un detector de muones, unas partículas elementales provenientes del espacio. ¿La idea? Acercarlas a la ciencia y entregarles herramientas transversales que les puedan servir en cualquier contexto, como el pensamiento crítico, aprender de programación y entender un computador o un cable.

“Niñas Atómicas” es una idea que se venía “macerando” desde hace años, cuando la investigadora Francisca Garay, directora alterna del Instituto Mileno Saphir, estuvo en Edimburgo realizando su doctorado en física experimental de partículas. En esas tierras montañosas y remotas, Francisca realizó actividades de divulgación junto a otras investigadoras e investigadores. “Nos dimos cuenta de un denominador común: en las actividades siempre había pocas niñas, una o dos, entre 40 niños. Me pregunté cómo podía aportar en la divulgación de la ciencia para todos y todas. Y, por el hecho de ser mujer, me fluía ver qué estaba pasando con las niñas en la ciencia”, cuenta hoy la investigadora.

El hallazgo de Francisca fue que la ciencia se acerca poco al público en general. “Se muestra como algo difícil, que cuesta mucho”, añade. Y, en esa búsqueda, también quiso responder a la pregunta de por qué la baja presencia de niñas en ciencia. “Si el hecho de que nos interese menos es natural del género o no, o si está pasando algo a nivel escolar que hay una diferencia en la enseñanza de ciencia, entre hombres, mujeres o personas de otro género”, recuerda.

Hoy es una de las académicas del Instituto de Física de la Universidad Católica y la segunda a bordo en Saphir. Y junto a su equipo de trabajo quiso “matar dos pájaros de un tiro” creando “Niñas Atómicas”. Pensaron en acercar la ciencia a las niñas, para ver si efectivamente es un tema que nos les interesa, o si en el colegio no les están enseñando ciencia de igual manera que a los niños. “Si el día de mañana nos damos cuenta de que les interesa y está todo bien, entonces abriremos esto a atómicas y atómicos”.

Formando a las atómicas

Contrariamente a lo que podría pensarse, la idea de este taller online no es que las niñas elijan estudiar Física al salir del colegio. “Queremos darles herramientas transversales que les pueden servir para cualquier otra cosa. Podrían no ser científicas e igual les va a ayudar. Obviamente esto ronda alrededor de física porque eso es lo que hacemos en Saphir, y en particular física de partículas”, explica Francisca.

Por ello, el foco de “Niñas Atómicas” fue traspasarles nociones más generales y aplicables a distintos contextos, como el pensamiento crítico, aprender de programación -“que ya es un lenguaje universal que casi todas tenemos que saber sí o sí”-, entender un computador o un cable. “Si estudian ciencia, genial. Si no, no importa. La idea es que ellas digan: ‘¡El taller que hice, pucha que me ha servido! Ahora puedo leer gráficos’. O que si ven una noticia científica en Instagram o TikTok puedan preguntarse: ‘¿Será esto cierto? Voy a tratar de ir a la fuente’. Es traspasarles ese análisis científico que creo que todas y todos deberíamos tener”.

El taller se desarrolló en torno a tres ejes clave: lenguaje de programación, clase en la que aprendieron el lenguaje Python y que estuvo a cargo de Francisca; electrónica, donde se familiarizaron con el detector de muones, cómo funciona un chip y la interacción del plástico con las partículas que le llegan -dictada por Roberto Pinto, ingeniero de Saphir-; y una tercera sesión de física de partículas y método científico, liderada por Giovanna Cottin, académica de la Universidad Adolfo Ibáñez.

Parte esencial del ADN de "Niñas Atómicas" fueron las sesiones prácticas, a cargo de tutoras, quienes enseñaron a las estudiantes a armar, probar y analizar los datos de un detector de muones, que son partículas elementales provenientes del espacio.

Días antes, las participantes habían recibido un kit con las piezas del detector en una caja. Y a través de las cámaras de computadores o celulares, fueron guiándolas en el paso a paso y montando el aparato. El grupo de tutoras estuvo formado por estudiantes de la Universidad Católica: Suyay Huichacura, Mariel Poduje, Devika Mukhi, Melanie Martínez y Laura Martínez.

En palabras sencillas, “podríamos decir que este kit es un contador de partículas. Con la recolección de datos de muones que fueron encontrados en distintos tiempos, ellas pueden inferir cosas”, explica Francisca. Por ejemplo, calcular la vida media de un muon. O medir la cantidad de muones a distintas alturas, profundidades o temperaturas.

Las sesiones prácticas incluyeron programación y escritura de informes. “Al término de las dos semanas que duró la actividad, ellas idealmente debían escribir un mini informe donde señalaban los datos que tomaron, el tiempo de la muestra, identificaron su hipótesis, explicaron en qué fallaron y cómo lo podrían hacer mejor”, relata la directora alterna de Saphir, quien se ha especializado en análisis de datos extraídos desde procesos físicos.

La primera convocatoria fue un éxito. De un total de 70 postulantes -provenientes de Arica a Punta Arenas-, fueron seleccionadas 20, con edades entre 15 y 18 años. “Buscamos a las niñas que mostraban más curiosidad que conocimiento. Hubo algunas que nos dijeron: ‘No sé que es un muon o una partícula, pero quiero explorar esa área para saber si me gusta”, dice la científica. “El grupo fue excelente: preguntaban a cada rato, avanzaron súper bien y no se dieron por vencidas”.

El proceso fue acompañado por una socióloga que realizará un estudio para identificar variables significativas que entreguen luces sobre qué sucede con la enseñanza científica de las niñas. El objetivo es realizar ese estudio cada año, junto al taller.

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Conoce el trabajo en el taller "Niñas Atómicas"

Niñas Atómicas: pedacitos de la esencia del Instituto Milenio Saphir

¿Qué es la luz? ¿De qué está hecha la materia? ¿Cómo interactúan los elementos más básicos del universo? ¿Qué ocurrió en el inicio del cosmos? ¿Cómo repercuten en nuestro día a día estos temas? Estas son algunas de las interrogantes que se plantea el Instituto Milenio Saphir, albergado por la Universidad Católica, U. Técnica Federico Santa María, U. Andrés Bello, U. de La Serena y U. de Tarapacá.
“Lo lindo del taller es que tiene, en el alma, muchos pedacitos de las características de Saphir. El instituto pretende englobar varias aristas de la física de partículas, que mezcla teoría, experimentación y nuevas tecnologías. Niñas Atómicas engloba perfecto todo eso”, dice Francisca Garay, directora alterna de Saphir. Y lo explica así: “Necesitas la teoría para entender qué es un muon, también requieres estadística para sacar esos datos que recolectaste y plantear una hipótesis; y tienes la parte de nuevas tecnologías, que se ve reflejado en el contador de partículas, que lo diseñó uno de los ingenieros de Saphir”.
En el instituto trabajan científicas y científicos que buscan aunar los esfuerzos de investigación en física subatómica conectados al CERN -la Organización Europea para la Investigación Nuclear-, desentrañando los misterios que se esconden en el universo más pequeño que los átomos.
Gran parte de lo que sabemos sobre la naturaleza de las partículas subatómicas se ha descubierto mediante el uso de aceleradores de partículas. El más grande e importante del mundo es el Gran Colisionador de Hadrones (LHC), ubicado en Ginebra, Suiza. El Gran Colisionador de Hadrones acelera protones en direcciones opuestas, casi a la velocidad de la luz en un túnel de 27 km, y los hace colisionar en un detector llamado Atlas. La colisión en Atlas replica las condiciones del Big Bang, esto es, del momento en que se creó el universo.
“Podríamos decir entonces que Atlas es un supertelescopio que nos permite observar el Big Bang y un supermicroscopio que nos permite estudiar las partículas más pequeñas que conocemos”, consigna Saphir en su página web.
El director del Instituto Milenio Saphir, Sergey Kuleshov, es uno de los científicos que participó en la construcción de Atlas desde sus inicios. Y el equipo de Saphir es el único grupo de física en Latinoamérica contratado por el experimento Atlas para fabricar insumos que lo actualicen y mejoren su desempeño. “En el área de nuevas tecnologías, estamos en la fase 2 de renovación del detector Atlas. En cinco o seis años más habrá un ‘apagón’ para mejorar y limpiar la máquina, y en ese momento se va a introducir un nuevo sistema de toma de datos en la parte del detector que es especializada para muones. Saphir estuvo metido en el diseño de este nuevo chip. De hecho, tenemos a dos científicos allá que están haciendo pruebas de radiación”, adelanta la científica.
Eso no es todo. Los teóricos del instituto están estudiando la llamada materia oscura. Francisca explica que “todo lo que hablamos de partículas fundamentales es el 5% del universo, no es nada. El 95% restante no sabemos qué es. Se habla de materia oscura y la física de partículas propone nuevos modelos teóricos para explicarla. Y parte de nuestro equipo está trabajando en eso”.