¿Qué pasaría si usted pegaba su cuerpo dentro de un acelerador de partículas? El escenario parece ser el comienzo de un cómic malo Marvel, pero pasa a arrojar luz sobre nuestras intuiciones sobre la radiación, la vulnerabilidad del cuerpo humano y la naturaleza misma de la materia. Los aceleradores de partículas permiten a los físicos estudiar partículas subatómicas acelerándolas en poderosos campos magnéticos y luego trazando las interacciones que resultan de las colisiones. Al profundizar en los misterios del universo, los colisionadores han entrado en el zeitgeist y aprovechado las maravillas y los miedos de nuestra época.
Ya en 2008, el Gran Colisionador de Hadrones (LHC), operado por la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN), fue acusado de crear agujeros negros microscópicos que permitirían a los físicos detectar dimensiones adicionales. Para muchos, esto suena como la trama de una película de ciencia ficción desastrosa. No fue una sorpresa cuando dos personas presentaron una demanda para detener el funcionamiento del LHC, para no producir un agujero negro lo suficientemente poderoso como para destruir el mundo. Pero los físicos argumentaron que la idea era absurda y la demanda fue rechazada.
Entonces, en 2012, el LHC detectó el buscado bosón de Higgs, una partícula necesaria para explicar cómo las partículas adquieren masa. Con ese logro mayor, el LHC entró en la cultura popular; Fue presentado en la portada del álbum de Super Collider (2013) por la banda de heavy metal Megadeth, y fue un punto de la trama en la serie de televisión estadounidense The Flash (2014-).
Sin embargo, a pesar de sus logros y glamour, el mundo de la física de partículas es tan abstracto que pocos entienden sus implicaciones, significado o uso. A diferencia de una sonda de la NASA enviada a Marte, la investigación del CERN no produce imágenes impresionantes y tangibles. En su lugar, el estudio de la física de partículas se describe mejor mediante las ecuaciones de pizarra y las líneas onduladas llamadas diagramas de Feynman. Aage Bohr, el premio Nobel cuyo padre Niels inventó el modelo de Bohr del átomo, y su colega Ole Ulfbeck llegaron incluso a negar la existencia física de partículas subatómicas como algo más que modelos matemáticos.
Lo que nos devuelve a nuestra pregunta original: ¿Qué sucede cuando un haz de partículas subatómicas que viajan a casi la velocidad de la luz se encuentra con la carne del cuerpo humano? Tal vez porque los ámbitos de la física de partículas y la biología están conceptualmente tan alejados, no son sólo los laicos que carecen de la intuición para responder a esta pregunta, sino también algunos físicos profesionales.En una entrevista de YouTube de 2010 con miembros de la facultad de física y astronomía de la Universidad de Nottingham, varios expertos académicos admitieron que tenían poca idea de lo que sucedería si uno se pegara una mano dentro de la viga de protones en el LHC. El profesor Michael Merrifield dijo sucintamente: «Es una buena pregunta . No sé la respuesta. Probablemente sea muy malo para ti. «El profesor Laurence Eaves también fue cauteloso acerca de sacar conclusiones. «En cuanto a las escalas de energía que notamos, no sería tan notable», dijo, probablemente con un poco de eufemismo británico. -¿Puedo poner mi mano en la viga? No estoy seguro de eso.»
Tales experimentos de pensamiento pueden ser herramientas útiles para explorar situaciones que no pueden ser estudiadas en el laboratorio. De vez en cuando, sin embargo, accidentes desafortunados arrojan estudios de caso: oportunidades para que los investigadores estudien escenarios que no pueden ser inducidos experimentalmente por razones éticas. Los estudios de casos tienen un tamaño de muestra de uno y ningún grupo de control. Pero, como ha señalado el neurólogo VS Ramachandran en Phantoms in the Brain (1998), sólo se necesita un cerdo parlante para probar que los cerdos pueden hablar. El 13 de septiembre de 1848, por ejemplo, una vara de hierro atravesó la cabeza del trabajador ferroviario estadounidense Phineas Gage y cambió profundamente su personalidad, ofreciendo pruebas tempranas de una base biológica para la personalidad.
Y el 13 de julio de 1978, un científico soviético llamado Anatoli Bugorski clavó su cabeza en un acelerador de partículas. En ese día fatídico, Bugorski estaba revisando el equipo que funcionaba mal en el sincrotrón U-70 -el acelerador de partículas más grande de la Unión Soviética- cuando falló un mecanismo de seguridad y un rayo de protones que viajaba a casi la velocidad de la luz pasó directamente por su cabeza, Phineas Gage-estilo. Es posible que, en ese momento de la historia, ningún otro ser humano haya experimentado jamás un haz de radiación enfocado a una energía tan alta. Aunque la terapia de protones -un tratamiento contra el cáncer que utiliza haces de protones para destruir tumores- fue pionera antes del accidente de Bugorski, la energía de estos haces generalmente no supera los 250 millones de electrones voltios (una unidad de energía usada para partículas pequeñas). Bugorski pudo haber experimentado la ira total de una viga con más de 300 veces esta energía, 76 mil millones de electrón-voltios.
La radiación del protón es una bestia rara de hecho. Los protones del viento solar y los rayos cósmicos son detenidos por la atmósfera terrestre, y la radiación de protones es tan rara en la descomposición radiactiva que no se observó hasta 1970. Las amenazas más familiares, como los fotones ultravioletas y las partículas alfa, no penetran el cuerpo pasado piel A menos que se ingiera una fuente radiactiva. El disidente ruso Alexander Litvinenko, por ejemplo, fue asesinado por partículas alfa que no penetran tanto en el papel cuando él sin saberlo ingería polonio 210 emitido por un asesino. Pero cuando los astronautas de Apolo protegidos por trajes espaciales fueron expuestos a rayos cósmicos que contenían protones y formas aún más exóticas de radiación, informaron destellos de luz visual, un presagio de lo que daría la bienvenida a Bugorski el fatídico día de su accidente. Según una entrevista en la revista Wired en 1997, Bugorski inmediatamente vio un intenso destello de luz pero no sintió dolor. El joven científico fue llevado a una clínica en Moscú con la mitad de la cara hinchada, y los médicos esperaban lo peor.
Las partículas de radiación ionizante, como los protones, causan estragos en el cuerpo al romper los enlaces químicos en el ADN. Este asalto a la programación genética de una célula puede matar a la célula, impedir que se divida, o inducir una mutación cancerosa. Las células que se dividen rápidamente, como las células madre en la médula ósea, son las que más sufren. Debido a que las células sanguíneas se producen en la médula ósea, por ejemplo, muchos casos de envenenamiento por radiación resultan en infección y anemia por pérdidas de glóbulos blancos y glóbulos rojos, respectivamente. Pero único en el caso de Bugorski, la radiación se concentró a lo largo de un estrecho haz a través de la cabeza, en lugar de ser ampliamente distribuida a partir de la precipitación nuclear, como fue el caso de muchas víctimas del desastre de Chernobyl o el bombardeo de Hiroshima. Para Bugorski, los tejidos particularmente vulnerables, como la médula ósea y la vía gastrointestinal, podrían haberse salvado en gran medida. Pero donde el haz atravesó la cabeza de Bugorski, depositó una cantidad obscena de energía de radiación, cientos de veces mayor que una dosis letal según algunas estimaciones.
Y sin embargo, Bugorski sigue vivo hoy. La mitad de su cara está paralizada, dando a un hemisferio de su cabeza una apariencia extrañamente joven. Se dice que es sordo en una oreja. Sufrió al menos seis convulsiones tónico-clónicas generalizadas. Comúnmente conocidas como convulsiones de grand mal , estas son las convulsiones más frecuentemente representadas en el cine y la televisión, con convulsiones y pérdida de conciencia. La epilepsia de Bugorski es probablemente el resultado de la cicatrización del tejido cerebral dejada por el haz de protones. También le ha dejado con ataques de petit mal o ausencia, hechizos mucho menos dramáticos durante los cuales la conciencia se interrumpe brevemente. No hay informes de que Bugorski haya sido diagnosticado con cáncer, aunque a menudo es una consecuencia a largo plazo de la exposición a la radiación.
A pesar de tener nada menos que un haz de acelerador de partículas pasar a través de su cerebro, el intelecto de Bugorski se mantuvo intacto, y completó con éxito su doctorado después del accidente.Bugorski sobrevivió a su accidente. Y tan aterradora e impresionante como podría ser el interior de un acelerador de partículas, la humanidad ha sobrevivido hasta ahora a la era nuclear. 
