Llueve y en el coche observamos cómo las gotas explotan en gotitas sobre el parabrisas, resbalan, se unen. Para el doctor Arturo Menchaca Rocha, observar gotas es trabajo. Como físico nuclear, con sus modelos de colisiones de gotas quería aproximarse al proceso de colisiones entre núcleos de átomos pesados. Sin buscarlo, se está convirtiendo en interdisciplinario, pues expertos en tecnología de Estados Unidos y Francia quieren mejorar sus propios desarrollos tecnológicos con los modelos de gotas.
Menchaca hizo su doctorado en física nuclear en Oxford, Inglaterra. En esta especialidad se investigan los neutrones y protones que están en los átomos de los elementos, de qué manera se unen y se separan (fusión y fisión nucleares) porque, al hacerlo, algunos emiten energía. Esto capta la atención del mundo desde los años 50.
Menchaca fue presidente fundador de la División de Física Nuclear de la Sociedad Mexicana de Física y coordinador de la Sección de Física en la Academia Mexicana de Ciencias: ``Si no podemos ver átomos, mucho menos a las partículas que ahí viven''. Entonces se usan aceleradores -lámparas que en lugar de luz emiten partículas- y detectores para ver lo que nuestros ojos no pueden. Cuando se analizan los datos, se comparan con modelos del comportamiento de gotas de algún líquido. Sin embargo, Menchaca fue el primero al que se le ocurrió hacer esas simulaciones con gotas de verdad.
``A mis colegas les ayuda -y tranquiliza- cotejar lo que estudian, que es invisible, con lo visible''. Y algunos expertos mexicanos y extranjeros han querido hacer las simulaciones hidrodinámicas de reacciones nucleares, en tanto sea verdad que los núcleos atómicos se comporten como gotas (Bohr, 1939). Las moléculas de un líquido se atraen entre sí desde todos lados, y en la frontera de la gota la molécula está sujeta a la atracción que hay dentro de ella (tensión superficial).
En la secundaria estudiamos la división de las células: se alargan, se adelgazan del centro, forman una mancuerna y se separan. El proceso, al revés, es un modelo de fusión nuclear. Menchaca ha contribuido con otro, según el cual al irse fundiendo dos gotas existe un momento en el que antes de convertirse en esfera forman una especie de cocol, de bolillo. Cuando los físicos nucleares miran ambos modelos se preguntan cuál será el ``bueno'': necesitan conocer lo más cercano a lo que en verdad ocurre. Por ejemplo, el proceso de la fisión no es inverso al de la fusión.
El estado de mínima energía de una masa de líquido es la esfera. Cuando dos gotas están por fundirse ganan energía. En el ejemplo del parabrisas, uno ve cómo las gotas ``se apuran'' a juntarse para quedar hechas esfera. ``Si la energía que impulsa a las gotas es mayor que la que se genera en el momento de fundirse, las gotas explotan y nosotros estudiamos los factores que originan el rompimiento y lo que ocurre exactamente cuando el sistema se fragmenta''.
Se puede variar la velocidad que llevan las gotas al chocar, el ``parámetro de impacto'' (que nos dice si las gotas chocan de lleno o se dan un rozón), y su tamaño relativo (una chica con una grande). Y se investiga con esas variables en todas las formas posibles.
``Me puse a pensar qué hacer aquí en México para contribuir a la ciencia, que sea interesante y me permita entrenar alumnos (saldría caro llevarlos al extranjero), y así inventamos el Gotatrón (dos centrífugas colocadas frente a frente, por las que salen gotas que colisionan), y el Mexican Super Collider (tiene una cámara que toma 800 fotos por segundo: capta el momento cuando una gota se adhiere a la otra, o cuando choca y se divide en muchas). Otra cámara más toma un millón de fotos por segundo. (Rocío Incera)