La interacción fuerte es la más intensa de las cuatro fuerzas que gobiernan las relaciones entre las partículas que forman todo lo que vemos en el Universo. Es la responsable de que protones y neutrones se mantengan unidos formando el núcleo atómico, lo que permite la existencia de la materia de la que estamos hechos. Para avanzar en su estudio, grupos de investigación de 36 países participan en el proyecto STRONG-2020, dentro del programa marco de investigación de la Comisión Europea, Horizonte 2020. El Instituto de Física Corpuscular (IFIC), centro mixto de la Universitat de València y e CSIC, participa en varias líneas de investigación del proyecto y coordina un grupo de trabajo dedicado a estudios detallados de determinados aspectos de la interacción entre hadrones.

 

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, poder 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 –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.