Algoritmos para explicar la física experimental de partículas
La fuerza «fuerte» es el tema de un nuevo campo de la física de partículas, la cromodinámica cuántica (QCD), que describe sus interacciones con la materia. Específicamente, la QCD describe las interacciones entre los quarks (partículas de materia) y los gluones (partículas de fuerza fuerte) que los «pegan» para formar los llamados hadrones (entre los que se incluyen los protones y los neutrones). Hasta hoy nunca se han observado quarks aislados, lo que sugiere que los quarks y los gluones están confinados permanentemente dentro de los hadrones. La QCD predice que, a muy altas temperaturas, los dos tipos de partículas pueden salir de su confinamiento y existir en un nuevo estado de la materia llamado el plasma de quarks y gluones (QGP). Experimentos con iones pesados llevados a cabo con metales pesados en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC), el acelerador de partículas más grande y poderoso jamás construido, se concentran en producir y estudiar esta fase extrema de la materia. Investigadores europeos respaldados económicamente por el proyecto HICLHC («Colisiones de iones pesados en el LHC: técnicas de acoplamiento fuerte para QCD a altas densidades») se propusieron hallar interpretaciones teóricas de resultados experimentales. Los científicos estudiaron colisiones plomo-plomo en el LHC y colisiones electrón-protón, protón-protón y deuterón-oro en otros laboratorios. Dado el amplio rango de experimentos, los investigadores pudieron producir una descripción generalizada unificada y consistente de los fenómenos de altas energías. Los investigadores de concentraron en el condensado de vidrio de color (CGC), un estado extremo de la materia que puede ser la base del QGP. El equipo HICLHC proporcionó una excelente descripción teórica de resultados experimentales de colisiones de deuterón-oro con rutinas fáciles de usar. Los científicos combinaron herramientas teóricas de CGC con un procedimiento de Monte Carlo para modelar estados iniciales de colisiones de iones pesados. Las predicciones sobre colisiones de plomo-plomo concordaron de manera excelente con los resultados experimentales obtenidos con posterioridad. Los resultados del proyecto HICLHC proporcionaron importantes herramientas de modelaje que se pusieron de forma gratuita en la Web a disposición de la comunidad que estudia los iones pesados. El equipo también produjo resultados teóricos significativos concernientes a estados extremos de la materia que confirmaron resultados experimentales y proporcionaron una base para predecir resultados futuros y diseñar futuros experimentos.
