Le conseguenze della collisione di particelle
Il Large Hadron Collider (LHC - Grande collisore di adroni) è l'acceleratore di particelle più grande e potente del mondo. È predisposto per condurre indagini fondamentali sulla materia e forzare le particelle che compongono il nostro universo. Alcuni scienziati finanziati dall'UE hanno sviluppato descrizioni teoriche di due tipi specifici di collisioni (elettrone-positrone e adrone-adrone) nell'ambito del progetto ESSCET ("Event shapes in soft-collinear effective theory"). Tali descrizioni sono state utilizzate come base per ricerche sulla cromodinamica quantistica, la teoria della cosiddetta forte interazione mediata da una delle particelle fondamentali portatrici di forza. In particolare, il team si è concentrato sulle distribuzioni forma evento in sezioni trasversali di getti. Nell'ambito della fisica delle particelle, i getti sono spruzzi conici di particelle molto diretti e prodotti da collisioni. I ricercatori del progetto ESSCET hanno studiato le relazioni di forme evento per l'accoppiamento forte e la radiazione debole di particelle tra i getti, quest'ultima relativa alla cromodinamica quantistica. Il quadro teorico per l'analisi della distribuzione forma evento in collisioni elettrone-positrone è abbastanza ben sviluppato. Gli studi di forme evento in collisioni adroniche attraverso l'uso della SCET (soft-collinear effective theory) sono in fase primordiale. I ricercatori hanno sviluppato la descrizione teorica più sofisticata e completa delle distribuzioni forma evento esistenti. In collaborazione con alcuni scienziati statunitensi, hanno inoltre sviluppato una delle descrizioni più precise dell'accoppiamento forte, in competizione con il metodo numerico affermato dalla cromodinamica quantistica su reticolo, per risolvere la teoria della cromodinamica quantistica. Un ulteriore lavoro ha indicato carenze in altre descrizioni e fornito prospettive sulla struttura semplice di distribuzioni forma evento orientate. La fruttuosa ricerca è risultata in numerose pubblicazioni su riviste scientifiche peer-reviewed. Le avanzate descrizioni teoriche di eventi di collisione di particelle saranno fondamentali per guidare il lavoro sperimentale presso l'LHC e le strutture dotate di acceleratori di particelle. I modelli e le simulazioni consentiranno inoltre una comparazione tra i risultati sperimentali esistenti e futuri, conducendo a un ulteriore affinamento dei modelli e a previsioni più puntuali su cui basare nuovi esperimenti.