Un estudio avanzado puede abrir las puertas a nuevos modelos en física de partículas
El confinamiento de quarks es uno de los problemas más difíciles de la física de partículas. Estas partículas elementales no se pueden aislar y, por consiguiente, no se pueden observar de forma directa, sino que se unen para formar grupos o hadrones. Por este motivo, no se pueden estudiar ni observar de ninguna forma más directa que en el nivel de hadrones. La cromodinámica cuántica (CDC) explica cómo los quarks y los gluones están ligados por fuertes interacciones para formar hadrones, como el protón y el neutrón. La dinámica del confinamiento de los quarks se puede parametrizar en términos de los llamados elementos de la matriz hadrónica. En el marco del proyecto HPFPLATTICEQCD (High precision flavour physics using lattice QCD), financiado por la Unión Europea, un grupo de científicos se dedicó a proporcionar cálculos de alta precisión de los elementos de la matriz hadrónica necesarios para analizar los datos experimentales actuales y futuros utilizando la CDC de red. El objetivo final era realizar pruebas experimentales rigurosas del modelo estándar (el fundamento teórico de la física de partículas) y establecer las condiciones de posibles nuevas teorías más allá del modelo estándar. El equipo llevó a cabo numerosos estudios sobre distintos observables de aroma y obtuvo, en la mayoría de los casos, resultados más precisos sobre las cantidades e incertidumbres menores que los estudios previos. Las predicciones teóricas mostraron una buena correlación con los resultados experimentales. Otros equipos de investigación podrán utilizar los resultados para buscar nueva física y establecer las condiciones para nuevas teorías. Además, los científicos encontraron varias tensiones en las desviaciones estándar entre las predicciones del modelo estándar y las mediciones experimentales, así como incoherencias en la descripción del modelo estándar. Algunas de estas diferencias apuntan hacia la existencia de una tensión global emergente y se podrían explicar por las aportaciones de la física más allá del modelo estándar. Es necesario continuar con el trabajo para confirmar la existencia de dichas tensiones. HPFPLATTICEQCD avanzó de forma importante hacia la descripción de las desviaciones respecto de las predicciones del modelo estándar. Estas desviaciones, que no se pueden explicar con el modelo estándar, pueden abrir nuevas posibilidades fascinantes en la física de partículas.
Palabras clave
Física de partículas, quarks, confinamiento de color, CDC de red, modelo estándar
