Un videojuego lleva a los jugadores al universo de las partículas subatómicas

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Agência FAPESP* –Por Diego Freire
Agência FAPESP – Mientras que en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC, por sus siglas en inglés), el mayor acelerador de partículas del mundo, intentan recrear las condiciones surgidas inmediatamente después del Big Bang, niños y adolescentes pueden capturar partículas subatómicas en sus computadoras y utilizarlas para construir protones, neutrones y las bases atómicas de todo el universo. Esto es lo que propone en el juego electrónico Sprace Game 2.0, creado en el São Paulo Research and Analysis Center (Sprace) de la Universidade Estadual Paulista (Unesp).
La más reciente versión de este videojuego se desarrolló con el apoyo de la FAPESP en el marco del Proyecto Temático Centro de Investigación y Análisis de São Paulo, y con ésta su experimentación se ubicó en pie de igualdad con la que proporcionan los juegos comerciales.
“Su apariencia visual, los desafíos que plantea y especialmente el contenido inherente a las misiones hacen que el jugador se divierta mientras entra en contacto con conceptos importantes de la física de las partículas subatómicas, que es el gran objetivo de esta iniciativa”, declaró Sérgio Ferraz Novaes, coordinador del Sprace y docente del Instituto de Física Teórica de la Unesp, a Agência FAPESP.
El jugador, reducido en la pantalla a la escala subatómica, comanda una nave miniaturizada y utiliza un campo de energía para capturar quarks, las partículas subatómicas que conforman los protones y los neutrones, y que componen a su vez el núcleo atómico. Es un viaje que lleva a los más curiosos a ponerse en contacto con la complejidad de la estructura de la materia, que va mucho más allá de los famosos protones y neutrones.
“Los aceleradores de partículas permiten expandir nuestros conocimientos sobre las estructuras de la materia y conocer las partículas subatómicas: los quarks up, down, strange, charm, bottom y top, los leptones electrón, muón, tau y sus tres respectivos neutrinos, y las partículas gluón, W, Z y fotón, responsables de las interacciones fuerte, débil y electromagnética”, explicó Ferraz Novaes.
Éstos son los objetivos del navegador subatómico en el Sprace Game, que es gratuito y puede bajárselo vía internet (lea a continuación). Al tener consigo las partículas halladas, el jugador debe llevarlas al laboratorio para su identificación y para ayudar a calibrar los sensores de la nave, que de este modo adquiere la capacidad de detectar nuevas partículas a distancia.
En las fases siguientes, la misión gana en complejidad: es necesario aprender a recombinar las partículas para construir protones y neutrones, que a su vez deberá utilizárselos para construir los núcleos atómicos, necesarios para el sostenimiento de la vida.
La nave está equipada con dos tipos de disparadores: el primero se utiliza para arrojar una especie de campo de fuerza que sujeta a la partícula y permite así transportarla al laboratorio de análisis miniaturizado; el segundo sirve para darle impulso a una partícula capturada en determinada dirección. Todo el juego se controla con el mouse de la computadora, y la apariencia y la mecánica de control son análogas a las de los juegos 2D modernos.
De acuerdo con Ferraz Novaes, la planificación del juego se rigió según criterios tendientes a asegurar la exactitud científica sin perjudicar la diversión. “Pese a que existe una cierta libertad creativa, velamos por el rigor científico de los conceptos abordados. Por supuesto que, en la realidad, es imposible observar partículas directamente, pero este tipo de restricción se sorteó mediante el factor fantasía. Mezclamos al mismo el contenido didáctico con las reglas del juego para que el aprendizaje se vuelva más divertido”, dijo.
Misión Marte
El viaje que el videojuego propone se vale de noticias recientes sobre la exploración científica de Marte para plantear la manipulación de la estructura subatómica de la materia como uno de los pasos necesarios para la colonización del planeta rojo.
Las misiones aparecen como etapas intermedias para preparar al planeta Marte para una futura colonización humana. El objetivo final consiste en recolectar las partículas y recombinar sus quarks en la producción de nuevos protones y neutrones en las cantidades correctas para producir los núcleos de los átomos necesarios para la colonización, entre ellos el hidrógeno y el oxígeno, indispensables para el mantenimiento de la vida.
Durante el proceso, el jugador aprende a consultar la Tabla Periódica para determinar la cantidad de protones y neutrones que se generarán en cada caso y repite algunas veces el proceso de seleccionar quarks para componer protones y neutrones, a los efectos de memorizar la composición de ambas partículas.
Actualización
La versión inaugural de Sprace Game se lanzó en 2010; pero ahora, con la versión 2.0, el juego se equipara a la experiencia de los videojuegos modernos. Las misiones se ampliaron de cuatro a 17 etapas o niveles, y es posible salvar los estadios superados para interrumpir el juego de ser necesario, sin tener recomenzarlo desde el principio.
Cada vez que culmina una nueva etapa, el jugador es recompensado con un trofeo virtual, que es otra mejora implementada para motivar la continuidad del viaje. “Los trofeos logrados se exhiben en un tablero con el objetivo de motivar al jugador y estimular su competitividad”, dijo Ferraz Novaes.
Con el fin de ampliar el público del juego, ahora también es posible seleccionar el grado de dificultad de las misiones, adecuándolo a distintas edades y experiencias, y el idioma, que puede ser portugués, inglés o alemán.
La Academia de Ciencias de Austria, que ya hacía uso del videojuego en sus acciones de divulgación científica con niños, solicitó que se crease un “modo de exhibición” que regresa automáticamente al menú principal al cabo algún tiempo de inactividad del jugador. El objetivo de ello es facilitar la exhibición del juego en exposiciones científicas y en eventos abiertos al público.
“El Sprace Game alcanza ahora un potencial aún mayor de difusión de conceptos de la física de las partículas subatómicas, llevando a los niños y los adolescentes a superar las dificultades encontradas en las aulas para profundizar ese conocimiento. A partir de ese mundo subatómico es posible profundizar en el conocimiento de la naturaleza elemental de todo lo que existe”, dijo Ferraz Novaes.
El videojuego fue proyectado para funcionar en cualquier computadora con un sistema operativo Windows, Linux o de Macintosh. Únicamente requiere la instalación de la versión más reciente de la plataforma Java, que puede obtenerse gratuitamente en Internet.
La versión inaugural se desarrolló con el apoyo del Consejo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico (CNPq) y su producción estuvo a cargo de las empresas brasileñas Summa Technology+Business y Black Widow Games Brasil.
Se puede tener acceso a la última versión del Sprace Game en la siguiente dirección: www.sprace.org.br/sprace-game.

<p><b>Por Diego Freire</b></p>
<p><b>Agência FAPESP</b> – Mientras que en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC, por sus siglas en inglés), el mayor acelerador de partículas del mundo, intentan recrear las condiciones surgidas inmediatamente después del Big Bang, niños y adolescentes pueden capturar partículas subatómicas en sus computadoras y utilizarlas para construir protones, neutrones y las bases atómicas de todo el universo. Esto es lo que propone en el juego electrónico Sprace Game 2.0, creado en el São Paulo Research and Analysis Center (Sprace) de la Universidade Estadual Paulista (Unesp).</p>
<p>La más reciente versión de este videojuego se desarrolló con el apoyo de la FAPESP en el marco del Proyecto Temático <b><a href="http://www.bv.fapesp.br/pt/auxilios/83523/centro-de-pesquisa-e-analise-de-sao-paulo/" target="_blank">Centro de Investigación y Análisis de São Paulo</a></b>, y con ésta su experimentación se ubicó en pie de igualdad con la que proporcionan los juegos comerciales.</p>
<p>“Su apariencia visual, los desafíos que plantea y especialmente el contenido inherente a las misiones hacen que el jugador se divierta mientras entra en contacto con conceptos importantes de la física de las partículas subatómicas, que es el gran objetivo de esta iniciativa”, declaró Sérgio Ferraz Novaes, coordinador del Sprace y docente del Instituto de Física Teórica de la Unesp, a <b>Agência FAPESP</b>.</p>
<p>El jugador, reducido en la pantalla a la escala subatómica, comanda una nave miniaturizada y utiliza un campo de energía para capturar quarks, las partículas subatómicas que conforman los protones y los neutrones, y que componen a su vez el núcleo atómico. Es un viaje que lleva a los más curiosos a ponerse en contacto con la complejidad de la estructura de la materia, que va mucho más allá de los famosos protones y neutrones.</p>
<p>“Los aceleradores de partículas permiten expandir nuestros conocimientos sobre las estructuras de la materia y conocer las partículas subatómicas: los quarks <i>up</i>, <i>down</i>, <i>strange</i>, <i>charm</i>, <i>bottom </i>y <i>top</i>, los leptones electrón, muón, tau y sus tres respectivos neutrinos, y las partículas gluón, W, Z y fotón, responsables de las interacciones fuerte, débil y electromagnética”, explicó Ferraz Novaes.</p>
<p>Éstos son los objetivos del navegador subatómico en el Sprace Game, que es gratuito y puede bajárselo vía internet (<i>lea a continuación</i>). Al tener consigo las partículas halladas, el jugador debe llevarlas al laboratorio para su identificación y para ayudar a calibrar los sensores de la nave, que de este modo adquiere la capacidad de detectar nuevas partículas a distancia.</p>
<p>En las fases siguientes, la misión gana en complejidad: es necesario aprender a recombinar las partículas para construir protones y neutrones, que a su vez deberá utilizárselos para construir los núcleos atómicos, necesarios para el sostenimiento de la vida.</p>
<p>La nave está equipada con dos tipos de disparadores: el primero se utiliza para arrojar una especie de campo de fuerza que sujeta a la partícula y permite así transportarla al laboratorio de análisis miniaturizado; el segundo sirve para darle impulso a una partícula capturada en determinada dirección. Todo el juego se controla con el <i>mouse </i>de la computadora, y la apariencia y la mecánica de control son análogas a las de los juegos 2D modernos.</p>
<p>De acuerdo con Ferraz Novaes, la planificación del juego se rigió según criterios tendientes a asegurar la exactitud científica sin perjudicar la diversión. “Pese a que existe una cierta libertad creativa, velamos por el rigor científico de los conceptos abordados. Por supuesto que, en la realidad, es imposible observar partículas directamente, pero este tipo de restricción se sorteó mediante el factor fantasía. Mezclamos al mismo el contenido didáctico con las reglas del juego para que el aprendizaje se vuelva más divertido”, dijo.</p>
<p><b>Misión Marte</b></p>
<p>El viaje que el videojuego propone se vale de noticias recientes sobre la exploración científica de Marte para plantear la manipulación de la estructura subatómica de la materia como uno de los pasos necesarios para la colonización del planeta rojo.</p>
<p>Las misiones aparecen como etapas intermedias para preparar al planeta Marte para una futura colonización humana. El objetivo final consiste en recolectar las partículas y recombinar sus quarks en la producción de nuevos protones y neutrones en las cantidades correctas para producir los núcleos de los átomos necesarios para la colonización, entre ellos el hidrógeno y el oxígeno, indispensables para el mantenimiento de la vida.</p>
<p>Durante el proceso, el jugador aprende a consultar la Tabla Periódica para determinar la cantidad de protones y neutrones que se generarán en cada caso y repite algunas veces el proceso de seleccionar quarks para componer protones y neutrones, a los efectos de memorizar la composición de ambas partículas.</p>
<p><b>Actualización</b></p>
<p>La versión inaugural de Sprace Game se lanzó en 2010; pero ahora, con la versión 2.0, el juego se equipara a la experiencia de los videojuegos modernos. Las misiones se ampliaron de cuatro a 17 etapas o niveles, y es posible salvar los estadios superados para interrumpir el juego de ser necesario, sin tener recomenzarlo desde el principio.</p>
<p>Cada vez que culmina una nueva etapa, el jugador es recompensado con un trofeo virtual, que es otra mejora implementada para motivar la continuidad del viaje. “Los trofeos logrados se exhiben en un tablero con el objetivo de motivar al jugador y estimular su competitividad”, dijo Ferraz Novaes.</p>
<p>Con el fin de ampliar el público del juego, ahora también es posible seleccionar el grado de dificultad de las misiones, adecuándolo a distintas edades y experiencias, y el idioma, que puede ser portugués, inglés o alemán.</p>
<p>La Academia de Ciencias de Austria, que ya hacía uso del videojuego en sus acciones de divulgación científica con niños, solicitó que se crease un “modo de exhibición” que regresa automáticamente al menú principal al cabo algún tiempo de inactividad del jugador. El objetivo de ello es facilitar la exhibición del juego en exposiciones científicas y en eventos abiertos al público.</p>
<p>“El Sprace Game alcanza ahora un potencial aún mayor de difusión de conceptos de la física de las partículas subatómicas, llevando a los niños y los adolescentes a superar las dificultades encontradas en las aulas para profundizar ese conocimiento. A partir de ese mundo subatómico es posible profundizar en el conocimiento de la naturaleza elemental de todo lo que existe”, dijo Ferraz Novaes.</p>
<p>El videojuego fue proyectado para funcionar en cualquier computadora con un sistema operativo Windows, Linux o de Macintosh. Únicamente requiere la instalación de la versión más reciente de la plataforma Java, que puede obtenerse gratuitamente en Internet.</p>
<p>La versión inaugural se desarrolló con el apoyo del Consejo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico (CNPq) y su producción estuvo a cargo de las empresas brasileñas Summa Technology+Business y Black Widow Games Brasil.</p>
<p>Se puede tener acceso a la última versión del Sprace Game en la siguiente dirección: <b><a href="http://www.sprace.org.br/sprace-game" target="_blank">www.sprace.org.br/sprace-game</a></b>.</p>
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