Escapar del desierto y la Gran Unificación en la era del LHC

Lun, 13/11/2017 - 12:16

Los dos principios básicos que se utilizan en Física para construir teorías son buscar simetrías y unificar fuerzas. Hay indicios de que tres de las cuatro fuerzas que se conocen (fuerza nuclear fuerte, fuerza débil y electromagnética) se pueden unir a muy altas energías, lo que se conoce como Teoría de la Gran Unificación. En este coloquio Severo Ochoa, Pavel Fileviez, de la Universidad Case Western Reserve, discute posibles escenarios que darían lugar a señales de esta unificación a escalas energéticas accesibles por el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del CERN.

Cada una de las tres fuerzas que describe el Modelo Estándar de Física de Partículas, fuerte, débil y electromagnética, tiene una intensidad diferente: la fuerte es más intensa que la débil, que a su vez es más intensa que la electromagnética. Sin embargo, existen indicios de que, a muy altas energías, la intensidad de todas ellas se acerca a un sólo valor, es decir, que se unifican en una sola fuerza, que a su vez podría describirse con una sola simetría.

Esa energía es muy alta (1015-16 GeV), y se conoce como escala de Gran Unificación. No se podría alcanzar en el acelerador de partículas más potente del mundo, el LHC. Sin embargo, el descubrimiento de nueva física en el acelerador del CERN podría dar indicios para construir nuevas teorías sobre la Gran Unificación, restringiendo la llamada ‘teoría del desierto’, que postula que no hay nueva física ni posibilidad de unificación hasta escalas energéticas muy grandes e inalcanzables experimentalmente.

En este Coloquio Severo Ochoa, Pavel Fileviez Pérez, profesor en la Universidad Case Western Reserve (Cleveland, EE.UU.) ofrece un recorrido por las teorías de la unificación y la posibilidad de hallar nueva física en el LHC que haga innecesaria la teoría del desierto, así como sus implicaciones en cosmología, física de aceleradores y la Gran Unificación. Pavel Fileviez se graduó en Física en el Instituto de Ciencias Nucleares y Tecnología (ISCTN, Cuba), realizando el doctorado en el Instituto Max Planck de Física (Alemania).

Ha trabajado en el Centro de Física Teórica de Partículas (CFTP, Portugal); la Universidad de Wisconsin-Madison (EE.UU.); el Centro de Cosmología y Física de Partículas de Nueva York; el Instituto Max Planck de Física; y el Departamento de Física de Caltech (EE.UU.), entre otros. Su investigación se centra en física de partículas y cosmología.

En concreto, trabaja en la búsqueda de nueva física más allá del Modelo Estándar, como en nuevas teorías gauge donde los números bariónico y leptónico se definen como simetrías locales que se rompen de forma espontánea a bajas energías. De esta forma, se evitaría el desierto y se alcanzaría la Gran Unificación a energías mas bajas. Algunas de estas teorías abren también la posibilidad de que el protón sea una partícula estable. El descubrimiento de la unificación de las fuerzas seria uno de los grandes triunfos de la física. 

Más información:

http://indico.ific.uv.es/indico/conferenceDisplay.py?confId=2991

http://physics.case.edu/faculty/pavel-fileviez-perez/

Coloquio Severo Ochoa IFIC

“New Physics and Unification of Forces”

Prof. Pavel Fileviez Pérez (Case Western Reserve University)

Jueves, 16 de noviembre. 12:30 horas.

Salón de Actos. Edificio de Cabecera. Parque Científico Universidad de Valencia.

Imagen del interior del túnel del LHC. Créditos: CERN.