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1 de Julio de 2012
Física cuántica

Árboles, bucles y nueva física

Puede que la unificación de las interacciones de la naturaleza resulte más sencilla de lo que imaginábamos.

ZVI BERN, LANCE J. DIXON, DAVID A. KOSOWER Y HARALD ITA

En síntesis

Nuestro conocimiento sobre las colisiones entre partículas ha vivido una revolución silenciosa. Los conceptos introducidos por Richard Feynman han llegado al límite de su utilidad. Junto a otros expertos, los autores han desarrollado una nueva técnica de cálculo.

Gracias a ella resulta posible predecir con una precisión extrema los resultados de las colisiones que se llevan a cabo en el Gran Colisionador de Hadrones. Ello reviste una gran utilidad a la hora de identificar procesos físicos novedosos y nuevas interacciones.

Pero las implicaciones del nuevo método de cálculo son más profundas. Este ha rehabilitado la viabilidad de las teorías de supergravedad, propuestas en los años ochenta para unificar la gravedad con el resto de las interacciones fundamentales.

En un día soleado de primavera, uno de nosotros (Dixon) subió al metro de Londres en la estación de Mile End, camino del aeropuerto de Heathrow. Al reparar en un pasajero, uno más de los tres millones que cada día acceden al suburbano, se preguntó sobre la probabilidad de que este se apease en Wimbledon. ¿Cómo averiguarlo, dada la enorme cantidad de rutas posibles? Al reflexionar sobre ello, se percató de que el problema guardaba grandes semejanzas con la clase de preguntas a las que se enfrentan los físicos teóricos cuando intentan predecir el resultado de las colisiones entre partículas que se llevan a cabo en los aceleradores modernos.
En el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del CERN, cerca de Ginebra, se hacen chocar protones que viajan a velocidades próximas a la de la luz y se analizan los productos de la colisión. La construcción del acelerador y los detectores ha requerido explotar hasta el límite la tecnología de nuestros días. Aunque mucho menos llamativo, interpretar los resultados de los choques supone otro reto igual de imponente. A primera vista, puede parecer extraño: los teóricos conocen muy bien el modelo estándar de la física de partículas y lo emplean de forma rutinaria para predecir el resultado de todo tipo de experimentos. Para ello, aplican ciertas técnicas de cálculo propuestas hace más de sesenta años por el célebre Richard Feynman. Todo físico de partículas aprende los métodos de Feynman en la universidad. Cualquier libro o revista de física de partículas dirigido al gran público se basa en las ideas de Feynman.

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