Semblanza

Lo más relevante a mencionar del Dr. Pérez-Peraza (P-P), es que su carrera es un ejemplo muy ilustrativa de como de la ciencia puramente fundamental, dirigida al enriquecimiento de nuestra comprensión de los fenómenos naturales se deriva a Ciencia Aplicada, subsecuentemente al Desarrollo Tecnológico y por ende a la Aplicación Industrial.

ANTECEDENTES

Intentando hacer una reseña de la carrera  del  Dr.  P-P  se  puede  decir  que  tiene  una trayectoria polifacética muy peculiar,, pues además de ser pionero en nuestro país, como muchos  otros  investigadores,  sin  embargo,  su  labor de  investigación  va  desde  la  ciencia fundamental puramente teórica ( en base a la Física de plasmas, MHD, Física atómica,, Física de Altas Energías), o bien basada en datos observacionales (Física de Rayos Cósmicos Galácticos y Solares), pasando por la investigación aplicada (Física de las Relaciones Sol- Tierra, Física del Estado Sólido, Físico-química de Macromoléculas), al desarrollo tecnológico (patentes de monómeros y polímeros óptico-oftálmicos) hasta la gestión tecnológica, empresarial e industrial.

En el ámbito de la Ciencia Fundamental el investigador ha demostrado en los foros internacionales que se puede hacer ciencia en el tercer mundo de muy alto nivel sin requerir necesariamente de grandes inversiones e infraestructura que sólo muy pocos países pueden patrocinar.     Así, en base a los conocimientos fundamentales de la física el Dr. P-P ha desarrollado diversos métodos de diagnóstico que permiten inferir      sobre condiciones astrofísicas  en  las  que  no  se  pueden  hacer  mediciones  directas,  o  el  conocimiento  de parámetros  físicos que no se han podido medir aún en el laboratorio: Por ejemplo, a partir de Teoría de Aceleración de Partículas el Dr. P-P ha derivado los espectros de energía de los flujos de partículas aceleradas, cuya fuerte dependencia de los parámetros de la fuente y del proceso mismo de aceleración permite diagnosticar sobre las condiciones físicas prevalentes en las fuentes. En base a la Teoría de Propagación de partículas cargadas en campos electromagnéticos el Dr. P-P ha podido demodular los flujos observacionales por procesos de transporte interplanetario y coronal, y así diagnosticar las  propiedades  de los flujos  a nivel de la  misma  fuente en el sol.

A partir del conocimiento de interacciones atómicas el investigador ha podido determinar secciones eficaces de transferencia de carga con dependencia explícita de la temperatura del medio, lo que aún no se conoce a nivel de laboratorio ni en los plasmas ni en gases atómicos. A partir de las emisiones producidas durante la captura electrónica por iones energéticos el Dr. P-P ha desarrollado un método espectroscópico (“electron pick-up spectroscopy”) para inferir sobre la fenomenología que ocurre en la fuente de emisión a nivel astrofísico o a nivel de laboratorio. Estos trabajos le han valido al Dr. P-P él haber sido seleccionado para dictar trece Conferencias Invitadas (“Invited talks”) en eventos internacionales.

El  Dr.  P-P  ha  alternado  sus  actividades  científico-tecnológicas  con  la  docencia  y  con  la difusión del conocimiento en muy diversos foros, así como también la administración académica, de la que cabe destacar el haber fungido como Coordinador del Observatorio de Cananea, Sonora y Director Técnico del INAOE (1985-1987), el haber creado y coordinado el primer laboratorio de Macromoléculas de interés óptico-oftálmico en México, también en el marco  del  INAOE (1987-19990).     Así  también  se  ha  desempeñado  como   Coordinador General   de   Cooperación   Académica   del   Instituto   Politécnico   Nacional  (1999-2001), vinculando al IPN con Instituciones Académicas y Gubernamentales de diversos países.

En su trayectoria académica ha formado tres grupos en el campo de las ciencias espaciales (Instituto de Astronomía  e Instituto de Geofísica de la UNAM, y en el  INAOE) así como  un grupo de físico-química de macromoléculas, también   en el INAOE. Ha recibido numerosas distinciones  internacionales  y  nacionales  a  lo  largo  de  su  carrera  (capítulo  VI.A  del curriculum  vitae),  incluyendo  el  haber  recibido  la  Presea  Lázaro  Cárdenas  por  el  C. Presidente  de  la  República  el  27  de  mayo  de  1992  (Apéndice  1),    pero  quizá  lo  que mayormente ha impactado al investigador como verdadera distinción es lo previamente mencionado de haber sido designado trece veces para dar conferencias plenarias, así como el escribir por invitación artículos de Revisión (“Review Papers”) relativo al status de su disciplina: el Space Science Review y recientemente por la revista “International Journal of modern  Physics”,  cuya  editorial  publica  anualmente  las  llamadas  “The  Physics  Nobel Lectures” (Apéndice 2) y nuevamente por el Space science Review (ambos en preparación), Cabe  enfatizar  la  importancia  de  consultar  al  final del Curriculum Vitae del Dr. P-P la Reseña (resumen Curricular intitulado  “Aportaciones  de mayor Relevancia y Trascendencia”), en cuyo Inciso A se enfatizan los aspectos de Investigación Básica del Dr. P- P, las implicaciones astrogeofísicas, las implicaciones experimentales y otras implicaciones de las diferentes líneas de investigación del investigador, Similarmente se enfatiza, en la Sección B de investigación Tecnológica,  las diversas implicaciones de las líneas desarrolladas en este tipo de investigación.

INVESTIGACION FUNDAMENTAL

La iniciación del Dr. P-P en la investigación científica data del verano de 1967 cuando dos jóvenes distinguidos astrónomos mexicanos, el Dr. Arcadio Poveda Ricalde y el Dr. Eugenio Mendoza Villarreal (laureados ambos con el premio de la AIC) fueron invitados a dictar un curso  en  la  ESFM del  IPN;  el  mayor  impacto  de  ese  curso  fue  la  transmisión  de  sus experiencias  relativas  a  la  metodología  para  realizar  investigación  científica,  original,  en algún tópico específico de relevancia para el avance del  conocimiento  de  la  disciplina.   Bajo la dirección del Dr. Eugenio Mendoza (único astrónomo que en vida, un objeto del Sistema Solar lleva su nombre) el investigador en cuestión   realizó su tesis de licenciatura con un estudio de las Ecuaciones de Estado en Interiores Estelares con asesoría del  entonces Director del Departamento de Física del CINVESTAV del IPN, Dr. Victorio Canuto. Por recomendación  del Dr. Arcadio Poveda fue aceptado para realizar sus estudios de postgrado en Francia con   el Prof. Evry Schatzman (que en la década de los 60’s conjuntamente con Fred Hoyle de Inglaterra eran los astrofísicos más renombrados de Europa Occidental).  El investigador realizó su Maestría en el área de Física Nuclear, con el tema de Reacciones Nucleares de Espalación en la Núcleosíntesis del Li, Be y B en los procesos Núcleo Sintéticos del universo.   Su primer trabajo científico fue publicado en 1972, en el mismo tópico de su tesis doctoral “Cortadura Superior en el Espectro de los Protones Solares”.     El Dr. P-P realizó su formación Doctoral en Francia en los campos de la Física de Plasmas, Magnetohidrodinámica  y  Física  Atómica  con  implicaciones  en  problemas  de  la  Física Espacial, particularmente la Física de Rayos Cósmicos y la Física Solar.  En su tesis doctoral el Dr. P-P pone en evidencia la existencia de un corte superior en el espectro de energía de los protones de origen solar, lo que implica que el mecanismo generador en la atmósfera Solar tiene un límite de eficiencia, cualquiera que sea la naturaleza del proceso acelerador (Determinístico  o  Estocástico),  lo  que  se  traduce  en  una  energía  máxima  que excepcionalmente supera los 5 GeV.       Estos trabajos emanados de la tesis doctoral (publicaciones IV.A.2-1, IV.A.2-3, IV.A.3-0, IV.A.3-3) publicados en dos de las revistas de mayor prestigio en Física Espacial (Journal of Geophysical Research y Solar Physics) han sido referidos conjuntamente más de 50 veces en la literatura especializada.

En 1973 el investigador regresa a México y se incorpora al Instituto de Astronomía de la UNAM,  impartiendo  las  asignaturas  de  Física  Solar,  Física  de  Plasmas  y Magnetohidrodinámica en la Facultad de Ciencias de la UNAM. De 1973 a 1980 formó un grupo de Física Solar, del que destacan sus alumnos Julio Martinell Benito, Jesús Galindo Trejo, Miguel Gálvez González y Rosenda Lara Álvarez, tres de los cuales fueron canalizados por el Dr. P-P para que realizaran su doctorado en el extranjero,  ya que no fue hasta 1994 en que se instaura en México un doctorado en la disciplina de Física Espacial.   Así el Dr. P-P pionero en México de la Física Solar, contribuyó a sembrar la semilla que sigue germinando a través de sus exestudiantes y sus respectivos estudiantes.

Entre las diversas líneas de investigación del Dr. P-P en el periodo 1973-1980 cabe mencionar particularmente lo relativo al estudio teórico de los mecanismos de aceleración de partículas, capaces de energizar partículas termales (0.1 - 100 eV) hasta energías miles de   millones de veces mayores (107  - 1010 eV) en tiempos del orden de 1 minuto por procesos determinísticos, como son los procesos magnetohidrodinámicos de conversión de energía magnética en energía cinética, en estructuras denominadas como “Láminas magnéticas neutras”, y por procesos estocásticos mediante ondas magnetohidrodinámicas en sus modos Alfven, Rápido y Lento. En particular los trabajos relativos a la aceleración determinística atrajeron la atención del grupo de Física Espacial y Rayos Cósmicos del Bartol Research Foundation de la Universidad de  Delawere,  buscando  al investigador  Mexicano  para  establecer  una  colaboración  al respecto: El reconocido investigador Dermott Mullan de ese Instituto, en dos trabajos clásicos de la especialidad (Publicados en el Astrop. Journal, 1981 y 1983)) utilizó los resultados del investigador Mexicano sobre el Espectro de Energía de partículas aceleradas en “Láminas Magnéticas  Neutras”  (publicaciones  IV.A.2-4  y  IV.A.3-7)  para  tratar  de  explicar  las anomalías en las abundancias elementales e isotópicas de las partículas solares. A partir de ello se llevó a cabo un Programa de Cooperación entre el investigador mexicano y el Dr. Mullan, mediante el financiamiento de la National Science Foundation (Apéndice 3) dando lugar a las publicaciones IV.A.2.12 e IV.A.3.13.

Otra de las investigaciones de mayor importancia realizadas por el Dr. P-P en la década de los 70’s concierne a su modelo (publicaciones IV.A.2-8, IV.A.2bis-1, IV.A.3-2, IV.A.3-11) para explicar el dilema de la composición química de las partículas solares que presenta anomalías con respecto a las abundancias atmosféricas del plasma local del que son generadas: dicha teoría esta basada en interacciones atómicas de las partículas aceleradas con el plasma termal.

En una serie de 14 referencias a las investigaciones mencionadas (Ej. Space Sci. Rev. 37, 111, 1984; Solar Physics 89, 163, 1983) el grupo Hindú del Tata Institute of Fundamental Research (TIFR) de Bombay, utilizó el modelo del investigador Mexicano para interpretar sus datos de sobre abundancia de núcleos pesados en la radiación cósmica de origen solar. El Prof. Kocharov de Rusia (Izv. Akad Nauk SSSR Seriya Fiz 44, 2480, 1980) en base     a las predicciones del Dr. P-P puso en evidencia la importancia de los electrones epitermales en la conformación anómala de los rayos cósmicos solares. El Prof. Sakurai de Japón (ampliamente conocido por su libro “Solar Cosmic Rays”) utilizó el modelo del Dr. P-P para estudiar la composición química de las partículas solares en su artículo publicado en Proc. Cosmic Rays XVI-14, 218, 1979.  Estos trabajos del Dr. P-P motivaron la invitación del grupo experimental de Física Solar y Rayos Cósmicos del TIFR de Bombay al Dr. P-P para fungir como Profesor Invitado con objeto de  interpretar en el marco de su modelo los datos obtenidos por el grupo Hindú mediante detectores de estado sólido (SSNTD) que habían embarcado en el satélite americano   Skylab y recuperados posteriormente. A finales de 1980 se traslada a Francia como Profesor Invitado en el Centro de Estudios Nucleares de Saclay.  Su estancia en la India y Francia en ese año de 1980 se tradujo en las publicaciones IV.A.2-8, IV.A.2bis-1, IV.A.3-10, IV.A.3-10.

En 1981 se traslada al Instituto de Geofísica de la UNAM en donde forma otro grupo de Física Solar y Relaciones Sol-Tierra, entre los que  destacan sus estudiantes Apolonio Gallegos Cruz, Manuel Álvarez Madrigal y Miguel Gálvez González, tesistas del Dr. P-P de licenciatura, maestría y doctorado.

Entre  las  investigaciones  más  relevantes  en  la  década  de  los  80’s  cabe  comenzar  por mencionar: el modelo de propagación azimutal de las partículas solares en la corona solar que permite cuantificar el espectro de energía de los protones solares al ser eyectados de la corona solar al medio interplanetario, y por demodulación de ese espectro debido a los efectos de convección y difusión de las partículas en los campos magnéticos coronales, el investigador puede retornar a la fuente misma y cuantificar así el espectro al nivel de su generación (la fulguración “Flare” solar) lo que se reportó en las publicaciones IV.A.2-6, IV.A.2-13, IV.A.2-15,  IV.A.2bis-2,  IV.A.2bis-3,  IV.A.3-12,  IV.A.3-23.  Estos  trabajos  motivaron  el  que  los investigadores del IZMIRAN de la Academia de Ciencias de Moscú buscasen al Dr. P-P para invitarlo a dar un ciclo de conferencias sobre sus investigaciones en diversas Instituciones Rusas pertenecientes a  la  Academia  de  Ciencias  durante el  verano de 1983.    De ahí  se estableció una cooperación con el IZMIRAN  que dura hasta la fecha y que ha conducido a una producción de 50 artículos conjuntos. En el tópico del Transporte Coronal Azimutal la colaboración fue particularmente fructífera, pues a partir de los datos de satélites rusos sobre el espectro de energía de los protones solares a nivel del tope de nuestra magnetosfera y usando el modelo de los investigadores rusos de propagación de partículas a través del medio interplanetario  se  logró  la  demodulación  de  los  flujos  observacionales  para  obtener  los espectros de energía a nivel del tope de la corona solar, los cuales demodulados por el modelo de propagación azimutal coronal del Dr. P-P se logra determinar el espectro de energía a nivel de la fuente generadora. A partir de ello, el Dr. P-P logró inferir sobre la naturaleza del proceso  acelerador,  los  parámetros  físicos  y  la  topología  de  la  fuente.  Estos  trabajos motivaron  la  invitación  al  Dr.  P-P  de  la  prestigiada  revista  Space  Science  Review  para escribir un artículo sobre su modelo (Space Sci. Rev. 44, 91-138, 1986) que entre las citas producidas se encuentra el famoso libro “Energetic Particles In The Heliosphere” (Cap. 7, Kunow, H. y  Wibberenz, G., Spinger Verlag, 1990).  Así también estos trabajos motivaron el ser seleccionado para dar una Plática Invitada en el 12th European Cosmic Ray Simposium en Kosiche, Checoslovaquia en agosto de 1984.

Por otro lado el Dr. P-P inició sus trabajos sobre procesos atómicos en los plasmas, atacando el problema virgen de la interacción de dos poblaciones de partículas, una en equilibrio termodinámico (el plasma local) y otra fuera del equilibrio termodinámico conformada por los flujos de partículas aceleradas a muy alta energía.  Estos trabajos pusieron por primera vez  en  evidencia  la  falacia  de  la  teoría  de  interacciones  atómicas  inelásticas  de  esas poblaciones al ignorar la temperatura del medio, con la subsiguiente sobre estimación de las perdidas de energías coulombianas (“Power Stopping”) y de las secciones eficaces de captura y pérdida electrónica. A este respecto el investigador Mexicano derivó una Descripción Unificada de las pérdidas de energía por interacciones inelásticas que engloba las pérdidas por frenado nuclear, por frenado electrónico y pérdidas por ionización, con dependencia explícita  de  la  temperatura  del  medio,  para  gases  y/o  plasmas  de  cualquier  grado  de ionización  del  medio  y  para  todo  rango  de  energía  y  cualquier  estado  de  carga  del  ion proyectil.    Similarmente,  logra  la  unificación  teórica  de  secciones  eficaces  de  pérdida  y captura electrónica de iones energéticos con dependencia explícita en la temperatura y para cualquier  grado  de  ionización  del  medio  y  cualquier  energía  y  estado  de  carga  del  ion proyectil  (publicaciones IV.A.3-8, IV.A3-9, IV.A.3-10, IV.A.3-16 ).

Los investigadores rusos Ostriakov y Kharachenko utilizaron estos resultados en el ámbito de su teoría sobre la formación del espectro de carga de los iones energéticos solares (Izv. Akad Nauk SSSR   Serylla Piz. 52 2399, 1988). Así también el Dr. P-P ha puesto en evidencia la falacia de las formulaciones que incluyen la carga efectiva de los iones enero éticos, q* = q(v), como en el caso de la misma taza de pérdidas de energía, al no considerar que la carga evoluciona por procesos de pérdida y captura electrónica conforme los iones cambian su velocidad debido a procesos de aceleración o de frenado (publicaciones IV.A.2-9, , IV.A.3-14, IV.A.3-16, IV.A.3-17, IV.A.3-27, IV.A.3-54) lo que altera las conclusiones relativas al estudio de la composición química elemental e isotópica de las partículas cósmicas basadas en el cociente  de   carga   a   masa   (q*/A).   Subsecuentemente, el  Dr.   P-P   estableció   criterios cuantitativos para el establecimiento de intercambio de carga en base a la cantidad de materia atravesada por los iones energéticos. Ello permite el dejar de elucubrar respecto a cuando se establece o no el intercambio de carga únicamente en función de la densidad del medio, dado que  interviene  otro  parámetro  fundamental  que  es  el  tiempo  de  “vuelo”  es  decir  de confinamiento.  Para  profundizar  en  esta  línea  de  investigación  el  Dr.  P-P  recibió  dos postdoctorantes de la Universidad de Alcalá, España, Dra. Dolores Rodríguez-Frías y Dr. Luís del Peral Goicochea,  con quienes  desarrolló una descripción analítica de la evolución de carga de   partículas cargadas durante un proceso estocástico de aceleración (publicaciones IV.A.2-44, IV.A.2-45, IV.A.3-60, IV.A.3-70).

Consecuencia natural de esas investigaciones es el desarrollo por el Dr. P-P de un método de diagnóstico para plasmas y gases atómicos denominado “Electron Pick-up Spectroscopy” (espectroscopia por captura electrónica) basado en las emisiones fotónicas emitidas a causa del proceso  de  captura  electrónica  por  los  iones  energéticos  durante  el  proceso  de  su aceleración  (publicaciones  IV.A.2-23,  IV.A.2-41,  IV.A.3-18,  IV.A.3-19,  IV.A.3-32,).  Este método  de  diagnóstico  condujo  a  la  invitación  del  Prof.  Jonahtan  Omnes  de  la  NASA (Apéndice 4),  para implementar un  experimento  basado  en  el  método  del  Dr.  P-P a  ser lanzado en el “Astromag”.

En colaboración con los investigadores rusos, el Dr. P-P abordó el estudio de los Rayos Cósmicos Galácticos,  poniendo  en  evidencia  la  existencia  de  fluctuaciones  de  diferente amplitud en su espectro de potencia (publicaciones IV.A.2-14, IV.A.2-20, IV.A.2-21, IV.A.2-22, IV.A.3-30).

El Dr. P-P incursionó también en la Física del Estado Sólido y la Física de Emulsiones (detectores SSNTD):  En  base  a  una  distribución  de  frecuencias  de  vibración  de  tipo Blackman,  el  Dr.  P-P  y  colaboradores  derivaron  una  descripción  global  de  pérdidas  de energía de iones energéticos en sólidos poli-atómicos con dependencia explícita en la temperatura   del   material   sólido;   Este  nuevo   enfoque  va   en   contra   de   la   corriente convencional, en la que se asume que los átomos y iones del sólido están prácticamente en estado de reposo (v  0) con respecto a la velocidad de los iones energéticos incidentes, cualquiera que fuese la temperatura del material atravesado. Estas formulaciones de pérdida de energía son fundamentales en el estudio de las trazas nucleares que dejan los iones al atravesar el material. Los trabajos del Dr. P-P vienen a cambiar la concepción tradicional, al menos en el rango de energías menores a 10 KeV donde el efecto de la temperatura es ampliamente cuantificable, aún cuando el material este a temperatura ambiente. Además el Dr. P-P puso en evidencia por primera vez el que la mayor o menor sensibilidad y resolución de un cierto material sólido como detector de trazas nucleares (SSNTD) es proporcional al cociente del módulo del Young y la constante de resorte interatómica del material (publicaciones IV.A.2-11, IV.A.2-19, IV.A.3-15, IV.A.3-21, IV.A.3-26, IV.A.3-29). Estos resultados han sido utilizados entre otros fines para dosimetría del Radom con detectores plásticos (Ej. Hasheminezhad et al, Nucl.Track Rad. Meas. 20, 575, 1992).

La década de los 90’s ha sido caracterizada por cuatro principales líneas de investigación: (1) teoría sobre la aceleración estocástica de partículas solares por ondas MHD rápidas (publicaciones IV.A.3-34, IV.A.3-48, IV.A.3-49, IV.A.3-65, IV.A.3-74), por ondas MHD lentas (publicación IV.A.2-29), ondas Bernstein (publicación IV.A.3-40): estos trabajos fueron publicados en una serie de artículos dedicados a resolver las ecuaciones integro diferenciales de transporte tipo Fokker-Planck que gobiernan los procesos de generación de partículas energéticas (publicaciones IV.A.2-18, IV.A.3-24, IV.A.3-25, IV.A.2-33, IV.A.3-37, en los que se resalta  el  haber  puesto  en  evidencia  que  la  tasa  fluctuacional  (dispersiva)  de  cambio  de energía de partículas aceleradas no puede ser despreciada con respecto a la tasa de cambio determinístico (sistemática) como se venía haciendo desde hace varias décadas en la literatura (publicaciones IV.A.2-32, IV.A.2-33 IV.A.3-25). De fundamental importancia en la Física de Rayos  Cósmicos,  principalmente  de  las  partículas  solares,  es  el  haber  logrado  obtener soluciones analíticas de la ecuación de Fokker-Planck (publicaciones IV.A.2-34 y IV.A.3-37), mediante el método WKBJ, soluciones que son válidas a través de todo el rango de energía no- relativista, subrelativista, transrelativista y ultrarelativista, que debido a la dificultad en el rango transrelativista solo había sido resuelta por la gente del GSFC de la NASA mediante métodos  numéricos  combinados  con simulación  Monte-carlo.  Cabe  mencionar  que  los trabajos  del  Dr.  P-P  publicados  en  el  Astrophy.  Journal  446,  400-420,  1995  y  Astrophy Journal Supplem. 90,669-682, 1994, motivaron que fuese seleccionado para dar dos pláticas invitadas  en  dos  eventos  internacionales,  el  “26th   European  Cosmic  Ray  Simposium”  en Madrid, España (1998) y en el “Joint Colloquium (Tucson-Hermosillo) on the Solar Cycle: Recent Progress and Futur research” (1996).

En  la siguiente línea de investigación (2) el Dr. P-P vuelve al manejo de datos de partículas solares y a similitud de su trabajo en la primera mitad de la década de los 70’s, pone en evidencia fenómenos observacionales en base a datos experimentales; Es así que en  una serie de trabajos en colaboración con sus colegas rusos (publicaciones IV.A.2-27, IV.A.2-30, IV.A.2-49, IV.A.2- 50, IV.A.3-28, IV.A.3- 31, IV.A.3- 35,  IV.A.3-36, IV.A.3-41, IV.A.3- 42, IV.A.3-44, IV.A.3- 45, IV.A.3- 47, IV.A.3-62, IV.A.3- 72, IV.A.3- 74 ) establecen la coexistencia de dos componentes  de  protones  relativistas  de  diferente  origen  en  algunos  eventos  solares  de partículas.  La  otra  línea  de  investigación  (3)  concierne  las  aplicaciones  prácticas  de  la investigación realizada durante los años anteriores, para incidir en el desarrollo de la Física de las Relaciones Sol-Tierra, con objeto de predecir los efectos de la actividad solar sobre nuestro  planeta  y  su   medio  ambiente  espacial,  particularmente  sobre  los  fenómenos magnetosféricos,   ionosféricos,   metereológicos,   climáticos,   hidrológicos, biosféricos (publicaciones IV.A.2-14, IV.A.2-20, IV.A.2-21, IV.A.2-22,          IV.A.2-28, IV.A.2-35, IV.A.2-36, IV.A.2-37,  IV.A.2-38,  IV.A.2-39,  IV.A.2-40,  IV.A.2-42,  IV.A.2-43,  IV.A.2-48,  IV.A.3-30, IV.A.2-38, IV.A.2-39, IV.A.2-44, IV.A.2-46, IV.A.2-50, IV.A.2bis-1, IV.A.2bis-2, IV.A.2-67). Esta línea de investigación motivo la elaboración de un Artículo de Revisión al respecto en la revista   Geofísica   Internacional   (la   publicación   IV.A.2-39).   La   otra   línea   reciente   de investigación (4), es la Física de Altas Energías y donde la participación del Dr. P-P en este campo obedece al advenimiento en los próximos años de aceleradores de partículas en el CERN (Ginebra, Suiza), que podrán acelerar protones a energías de 1015  eV en el centro de masa, rango de energía en el que actualmente solo se tiene información proveniente de los experimentos de los Rayos Cósmicos conocidos como “Air Showers”. Debido a la discrepancia que existe entre las extrapolaciones de datos de aceleradores (1012  eV) a altas energías con los datos de rayos cósmicos (cuya precisión es muy baja) el Dr. P-P ha emprendido la tarea de tratar de entender esas discrepancias en miras a apoyar a sus colegas del CERN en el diseño de los experimentos para medir las secciones eficaces proton-proton a muy altas energías cuando se termine la construcción de los aceleradores en el año 2005 aproximadamente. Los resultados obtenidos han sido reportados en  publicaciones IV.A.2-47, IV.A.3-53, IV.A.3-55, IV.A.3-56, IV.A.3-57, IV.A.3-58, IV.A.3-59, IV.A.3-63, IV.A.3-73 y permiten inferir que las mencionadas   extrapolaciones   pueden   dar   una   apreciación   bastante   razonable   del comportamiento de las secciones eficaces bajo un modelo adecuado. La publicación IV.A.2-47 New Journal of Physics produjo en los primeros 3 meses, 60 consultas en el portal electrónico de la revista, y más de 500 consultas a los 6 meses de su publicación.

En la primera década del siglo XXI, el investigador ha emprendido dos nuevas líneas de investigación: los procesos de destrucción del ozono atmosférico, particularmente lo relativo al hoyo de ozono antártico, poniendo en evidencia su tendencia a la oclusión (Journal of Geophysical Research  110-2, 27, 2005), y la posible conexión entre fenómenos cosmofísicos (Rayos Cósmicos, Actividad Solar y Actividad Geomagnética) sobre el proceso de desarrollo de Huracanes en el Atlántico Norte.

INVESTIGACION APLICADA Y DESARROLLO TECNOLOGICO

En lo relativo al Desarrollo Tecnológico llevado a cabo por el Dr. P-P, vale iniciar por mencionar algunos antecedentes: con objeto de corroborar su teoría relativa a la composición química  de la Radiación  Cósmica  Solar,  era  necesario  contar  con  detectores  plásticos  de mucha mayor sensibilidad y resolución que los materiales que se utilizaban en la década de los 70’s y 80’s  como SSNTD (Detectores de Trazas Nucleares de Estado Sólido), por lo que el Dr. P-P y colaboradores se involucraron en la física del estado sólido, determinando que tal sensibilidad y resolución, a las partículas cargadas que dejan una traza nuclear en el material al atravesarlos, estaba macroscópicamente asociadas al cociente del módulo de Young y la constante del resorte interatómico. Para incidir microscópicamente sobre esos parámetros el Dr. P-P hizo contactos y visitas a diversos países para consultar con especialistas en el ramo, consultas que fueron infructuosas, pues lo único que sabía la gente en el campo es que añadiendo ciertos dopantes a los monómeros, previa polimerización, se obtenía un incremento en la sensibilidad o en la resolución de los plásticos detectores. El investigador Mexicano y colaboradores entonces iniciarse desde la síntesis de los monómeros mismos, para poder tener cierto  control   del   proceso   y   así   tratar   de  entender  como   incidir  sobre  parámetros microscópicos  mediante  procesos  macroscópicos.  Tomando  como  base  el  mejor  plástico detector  de  partículas  energéticas  entre  1  MeV  y  1  GeV,  el  CR-39  (dietilen  glicol  bis carbonato de alilo) se dieron a la tarea de sintetizar toda la familia de los ésteres poliglicólicos del bis carbonato de alilo. El primer problema, típico de países con un nivel de desarrollo industrial dependiente de otros países más industrializados, fue la inexistencia en el país de los productos básicos para la síntesis de los monómeros: este fue el caso con el alcohol alilico, el cloruro de carbonillo (fosgeno), que hubo que sintetizarlos e incluso someter la patente. Otros productos intermedios como los glicoles de altísima pureza fueron importados fácil y económicamente. La patente del fosgeno fue otorgada con el número 164753.  Se procedió a la síntesis de toda la familia de los ésteres poliglicólicos y se obtuvo la patente

162004 (Apéndice 5). Posteriormente se atacó el problema de la cinética de polimerización, se resolvió  el  sistema  de  ecuaciones  integro-diferenciales  y  de ahí  se derivaron  los  ciclos  de curado (fraguado) de polimerización por calor y por radiación UV. La polimerización por calor fue patentada con el número 162100.   La descripción de las ventajas del procedimiento de síntesis (principalmente para evitar oligómeros) está descrita en un artículo de divulgación en la revista Foro Farmacéutico intitulado “Tecnología Mexicana para la producción de Resinas Ópticas y de Vidrio Oftálmico Orgánico” (Apéndice 6), técnicamente descrito en el documento preparado para “Rolex Awards for Enterprise”  y científicamente en la publicación número 67, así como en los reportes técnicos 1-13 de la sección IV.D de curriculum. Las aplicaciones científicas de esta tecnología en lo relativo a detectores de estado sólido (SSNTD) para la detección de rayos cósmicos aparecen en las (publicaciones   IV.A.2-11,   IV.A.2-19,   IV.A.3-15   IV.A.3-21,   IV.A.3-26,   IV.A.3-29,       y PATENTES: IV.G.1, IV.G.2 y IV.G.3). La investigación fue patrocinada por FONEI, CONACYT, FONEP y principalmente por industrias PERLAV, S.A.

El siguiente paso fueron las aplicaciones industriales de esa tecnología; para ello se realizó un Estudio de Mercado, habiéndose contratado al único bufete en América y en Europa que se declaró capaz de llevarla a cabo, ya que las substancias patentadas constituyen lo que en la jerga del ramo se denomina como una “speciality” muy peculiar, por lo que no todo bufete podía realizar un estudio de mercado: El reporte de la empresa norteamericana MONKMAN, indica que en una primera etapa era conveniente dedicarse a las manufacturas que llevan un valor agregado y no lanzarse a competir con los monómeros en contra de un oligopolio muy cerrado europeo-americano-japonés. Subsecuentemente el investigador mexicano  creó  una empresa para explotar la tecnología, Industrias PERLAV, S.A. de C.V. En  lo  relativo  a  los  monómeros  se  intento  realizar  un  joint-venture  con  las  empresas Mexicanas  NOVUM  y  CIDSA,  pero  que al  no  resultar se    negoció  la  transferencia  a  la empresa Belga TESSENDERLO CHEMIE. Relativo a la familia de polímeros, el estudio de mercado realizado por  MONKMAN indicó que la manufactura más adecuada a partir de los monómeros desarrollados es el lente oftálmico orgánico, pues más del 10% de los escolares en el mundo requiere imperativamente de lentes, y en la población adulta se incrementa  la  necesidad  con  la  edad  (todos  los  humanos  tarde  o  temprano  devienen présbitas). Al respecto se realizaron diversos prototipos que se expusieron en ferias  nacionales e internacionales  (Nueva Delhi, India; Milán, Italia).

Con objeto de industrializar la tecnología en la producción del lente oftálmico se obtuvieron diversos estudios de mercado (como  “Business Trend Analysis: The market for Opthalmic Goods”), y se realizó un estudio de factibilidad (NAFIN),  en tanto que para el diseño de la planta se contrató a Bufete Industrial.

La tecnología recibió Mención Honorífica entre los proyectos seleccionados por “The Rolex Awards for Entreprise 1993”. Cabe mencionar que en la Ceremonia en los Pinos en la que el investigador recibió  la Presea Lázaro Cárdenas 1992, el Dr. P-P fue seleccionado como Orador, y en cuyo discurso se dirigió al C. Presidente de la República para exponer el problema de la total inexistencia en México de verdaderas Empresas de Capital de Riesgo, como existen en otras latitudes, pues los diferentes fondos creados en México requieren de una Banca de Segundo Piso en las que tecnología misma es vista en general   como un intangible. (Cabe mencionar que hoy en día la situación sigue siendo la misma, no existe todavía el concepto de empresas de “Venture-Capital” (capital de riesgo) para promover la tecnología Mexicana a escala industrial-comercial). 

 DIVULGACION DE LA CIENCIA Y TECNOLOGÍA

 Paralelamente a sus labores de investigación fundamental y tecnológica, el investigador ha dedicado parte  de  su  tiempo  para  informar  a  la  comunidad  a  nivel  de  Divulgación  en diferentes foros nacionales, en que consiste la investigación que se realiza,  con qué objeto  y que se obtiene de ella. Como ejemplo de los foros de divulgación en que participa activamente el Dr. P-P desde la década de los 80’s es el Programa de “Domingos en la Ciencia” y “Veranos Científicos” de la Academia Mexicana de Ciencias (AMC) y el Programa “Jóvenes hacia la Investigación” coordinado por el CTIC de la UNAM, mediante el cual jóvenes del bachillerato o de los primeros semestres de Licenciatura interaccionan con los investigadores durante directamente en sus sitios de trabajo. Cabe mencionar que  entre los jóvenes que realizaron una estancia coordinada por el Dr. P-P, el estudiante Yahir García López acaba de publicar libro de texto altamente pedagógico que se encuentra en las librerías comerciales del país, intitulado “Geografía”   (ed. por Publicaciones Cultural, 2004) por Juan Carlos Gómez   y Yahir García López,   en el que se hace mención a la   obra, con   referencia a varios de los artículos de divulgación del Dr. P-P,  relativos al Sol, las Relaciones Sol-Tierra y la Física de Plasmas Espaciales e incluso fotografía del investigador (págs. 46, 63-69). 

FORMACION DE RECURSOS HUMANOS E INFRAESTRUCTURA

En  lo  relativo  a  formación  de  RECURSOS  HUMANOS  e  infraestructura  científico- tecnológica, la descripción detallada se da en el Capítulo VII del Curriculum; sin embargo vale enfatizar el documento del Dr. Arcadio Poveda Ricalde, eminente científico de la comunidad  académica  mexicana,  relativa  al  entusiasmo  del  Dr.  P-P  en  la  formación  de recursos humanos.

El investigador Mexicano ha querido canalizar a sus mejores alumnos para  doctorarse en el extranjero, bajo la premisa de que se relacionen con otros grupos, establezcan contactos internacionales y que permaneciendo dentro del mismo campo general de investigación no sigan   exclusivamente   sus   líneas   de  investigación,   a   manera   de   abrir   el   abanico   de especialidades y crear así en México una verdadera corriente  de investigación en la disciplina y no sólo las líneas exclusivas adoptadas por el Dr. P-P. Así los Drs. Julio Martinell, Jesús Galindo y Miguel Gálvez, cada uno ha abierto a su regreso una nueva brecha y formado a su vez nuevos investigadores.

Con la apertura de un doctorado en la disciplina de Física Espacial a partir de 1994 en el Instituto de Geofísica de la UNAM, considerado de excelencia dentro del patrón CONACYT, y bajo la presión de los diferentes sistemas de estímulos para que se formen recursos humanos en México, el Dr. P-P ha optado recientemente por brindar a sus estudiantes una formación doctoral en nuestro país. Actualmente ha dirigido dos tesis doctorales, tres de maestría, once de licenciatura, dos postdoctorados, coordinado una cátedra patrimonial,  participado en la formación académica de veintisiete estudiantes y sigue activamente impartiendo cursos de licenciatura y postrado.