Ilustración del CERN de un pentaquark, partícula formada por 5 quarks y no por los 3 habituales, partícula observada en el experimento LHCb en 2015.

El Instituto de Física Corpuscular (IFIC), centro mixto del Consejo Superior de
Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universitat de València, coordina un grupo de
trabajo dedicado a analizar determinados aspectos de la interacción entre hadrones y
participa en varias líneas de investigación del proyecto STRONG-2020, un proyecto de
cuatro años de duración, financiado con 10 millones de euros por el programa Horizonte
2020. El proyecto, que está integrado por grupos de investigación de 36 países, estudia
la interacción fuerte, la más intensa de las cuatro fuerzas que gobiernan las relaciones
entre las partículas que dan forma a todo lo que vemos en el Universo.
En concreto, Juan Miguel Nieves Pamplona, investigador científico del CSIC en el IFIC,
coordina un grupo de trabajo centrado en estudios sobre las propiedades de la
interacción y estructura de hadrones (partículas subatómicas compuestas por quarks,
los ‘ladrillos’ de la materia visible). Entre sus objetivos está el estudio de estados
‘exóticos’, como los pentaquarks observados en el experimento LHCb del CERN, para
construir un esquema que los describa mejor que el modelo actual de quarks
constituyentes. “Nuestra intención es estudiar distintas estructuras dentro de QCD, la
teoría que describe la interacción fuerte, para, mediante teorías efectivas y simulaciones
en el retículo, describir mejor el aluvión de estados exóticos que observamos en los
experimentos”, explica Nieves.
Estos trabajos pretenden establecer un marco teórico para describir las interacciones
entre hadrones en un régimen donde efectos no perturbativos de QCD resultan ser
relevantes, según el investigador del IFIC. Además, son estudios básicos para determinar
parámetros fundamentales en Física como la ‘violación CP’, las diferencias entre materia
y antimateria en partículas afectadas por la interacción fuerte. Por otra parte, mucha de la física basada en otra interacción fundamental, la electrodébil, depende del
conocimiento profundo de la fuerza fuerte, lo que afecta a fenómenos como las
oscilaciones de los neutrinos o la posible violación de la universalidad leptónica, uno de
los resultados recientes más interesantes que señala a la existencia de ‘nueva física’.
Los estudios teóricos y experimentales de la interacción fuerte, una de las bases del
Modelo Estándar de Física de Partículas, la teoría que describe las partículas elementales
y sus interacciones, atraen a una gran comunidad de 2.500 investigadores en Europa. El
proyecto STRONG-2020, una Actividad Integrada Europea para Comunidades Avanzadas
de cuatro años, recientemente aprobada por la Comisión Europea dentro del programa
de Investigación e Innovación Horizonte 2020, es una acción estructurada para abordar
las cuestiones abiertas en los estudios sobre interacción fuerte, desde el punto de vista
experimental y teórico. Dotado con 10 millones de euros, STRONG-2020 comenzará a
desarrollarse a mediados de 2019.
STRONG-2020, que cuenta con el apoyo de NuPECC (Comité para la Colaboración
Europea en Física Nuclear), reúne a muchos de los grupos principales de investigación y
laboratorios europeos en la vanguardia de la investigación sobre la interacción fuerte.
Permite acceso transnacional a seis infraestructuras de investigación de primer nivel en
Europa (COSY, MAMI, LNF-INFN, ELSA, GSI, CERN) cuyos haces de partículas se
complementan, así como acceso virtual a códigos abiertos y herramientas
automatizadas y de simulación. STRONG-2020 promueve las sinergias entre físicos
teóricos y experimentales, apoyando las actividades que se realizan en el Centro
Europeo de Estudios Teóricos en Física Nuclear y Áreas Relacionadas (ECT*, Trento,
Italia).
El Consorcio de STRONG-2020 incluye 44 instituciones participantes de 14 estados de la
Unión Europea, entre ellos España, una organización internacional (CERN) y un
candidato a acceder a la UE (Montenegro). Por parte española, además del IFIC,
participan el Instituto Galego de Física de Altas Enerxías (IGFAE), instituto mixto de la
Universidade de Santiago de Compostela y la Xunta de Galicia; y las universidades
Complutense (UCM), Autónoma de Madrid (UAM), Salamanca (USAL) y del País Vasco
(UPV/EHU).
En total, junto con otras instituciones de 21 países que participan en las actividades,
STRONG-2020 involucra a investigadores de 36 países. El proyecto se estructura en 32
áreas de trabajo, comprendidas en varios temas: Coordinación y Gestión del Proyecto,
Divulgación y Comunicación, 7 Actividades de Acceso Transnacional, 2 Actividades de
Acceso Virtual, 7 Actividades de Redes y 14 Actividades de Investigación Conjuntas.
Los resultados de STRONG-2020 tendrán un importante impacto en el estudio de la
interacción fuerte y el Modelo Estándar. El proyecto también contribuirá a la
investigación fundamental en física más allá del Modelo Estándar, con repercusiones en
otros campos como la astrofísica, teorías de sistemas complejos fuertemente acoplados
y en estudios sobre materia condensada. Las herramientas y métodos que se realizarán
dentro de STRONG-2020 permitirán actualizaciones de infraestructuras de investigación
europeas, mejorando así su competitividad. Las tecnologías que se desarrollen tendrán
también impacto en medicina (herramientas de diagnóstico, tratamiento del cáncer) e
industria (cámaras para escaneo, tecnología magnética 3D), y puede también producir
avances en computación y machine learning.
Además, STRONG-2020 promoverá actividades de formación, incluyendo estudiantes de
doctorado y postodocs. Esto permitirá el acceso de personal cualificado al mercado
laboral, así como también la realización de actividades de divulgación.
Más información:
http://www.ectstar.eu/node/4486
http://webific.ific.uv.es/web/content/lattice-qcd-el-estudio-num%C3%A9rico-de-lainteracci%C3%B3n-fuerte

 

Ver más

Share This