La comunidad científica de física de partículas actualiza su estrategia para el futuro de la disciplina en Europa
El Consejo del CERN anunció hoy la actualización de la estrategia destinada a guiar el futuro de la física de partículas en Europa dentro del panorama mundial. Las recomendaciones destacan el impacto científico de la física de partículas y su capital tecnológico, social y humano.
La actualización de 2020 de la Estrategia Europea de Física de Partículas propone una visión para el futuro de la disciplina a corto y a largo plazo, la cual mantiene el papel de liderazgo de Europa en física de partículas y en las innovadoras tecnologías que se desarrollan en este campo de la ciencia.
Las prioridades científicas son el estudio del bosón de Higgs y la exploración de la frontera de las altas energías: dos formas cruciales y complementarias de afrontar los interrogantes abiertos en física de partículas.
“La Estrategia está impulsada sobre todo por la ciencia y, por lo tanto, presenta las prioridades científicas para el campo”, declara Ursula Bassler, presidenta del Consejo del CERN. “El Grupo para la Estrategia Europea, un órgano especial creado por el Consejo, ha conducido con éxito la reflexión estratégica a la que han contribuido centenares de físicos europeos”. La visión científica plasmada en la estrategia debe servir como una guía para el CERN y facilitar una política científica coherente en toda Europa.
La finalización exitosa del LHC de Alta Luminosidad en la próxima década, cuyos trabajos de preparación se están llevando a cabo actualmente en el CERN, debe seguir siendo el eje central de la física de partículas europea.
La estrategia subraya la importancia de incrementar la I+D en tecnologías avanzadas de aceleradores y detectores, así como de infraestructuras de computación, como un prerrequisito necesario para todos los proyectos futuros. La realización del futuro programa de investigación a corto y largo plazo previsto en esta actualización de la Estrategia requiere una I+D centrada y transformadora, que tiene también muchos beneficios potenciales para la sociedad.
El documento destaca la necesidad de conseguir una ‘factoría de Higgs’ electrón-positrón como la instalación de mayor prioridad tras el Gran Colisionador de Hadrones (LHC). Este futuro acelerador de partículas podría implementarse en menos de diez años tras la explotación completa del LHC de Alta Luminosidad, que se espera finalice sus operaciones en 2038. Un colisionador electrón-positrón permitiría medir las propiedades del bosón de Higgs con gran precisión. El bosón de Higgs fue descubierto en el CERN en 2012 por científicos que trabajaban en el LHC, y se espera sea una poderosa herramienta para buscar física más allá del Modelo Estándar.
Otra recomendación significativa de la Estrategia es que Europa, en colaboración con la comunidad internacional, realice un estudio de viabilidad para un colisionador de hadrones de nueva generación con la energía más alta alcanzable, en preparación para el objetivo científico a largo plazo de explorar la frontera de las altas energías, con un colisionador de electrones-positrones como posible primera etapa.
Se recomienda además que Europa siga apoyando proyectos de física de neutrinos en Japón y Estados Unidos. También es importante la cooperación con las disciplinas científicas próximas, como la física de astropartículas y la física nuclear, así como la colaboración con países no europeos.
“Esta es una estrategia muy ambiciosa, que describe un futuro brillante para Europa y para el CERN con un enfoque prudente y escalonado. Continuaremos invirtiendo en programas de colaboración fuertes entre el CERN y otras instituciones de investigación en los Estados miembros y otros países”, declara la Directora General del CERN, Fabiola Gianotti. “Estas colaboraciones son clave para el progreso científico y tecnológico sostenido, y aportan muchos beneficios a la sociedad”.
“El siguiente paso es explorar la viabilidad de las recomendaciones, mientras continuamos aplicando un programa diverso de proyectos de alto impacto”, explica la presidenta del Grupo para la Estrategia Europea, Halina Abramowicz. “Europa debe mantener la puerta abierta a participar en otros proyectos que sirvan al campo en su conjunto, como el proyecto International Linear Collider propuesto”.
Más allá del retorno científico inmediato, las grandes infraestructuras científicas como el CERN proporcionan un gran impacto en la sociedad relacionado con el capital tecnológico, económico y humano. Los avances en aceleradores, detectores y computación pueden tener un impacto significativo en áreas como las tecnologías médicas y biomédicas, aplicaciones aeroespaciales, en patrimonio cultural, inteligencia artificial, energía, big data y robótica.
En términos de capital humano, la formación de jóvenes científicos, ingenieros, técnicos y profesionales diversos es una parte esencial de los programas de física de altas energías, proporcionando una fuente de talento para la industria y otros campos de la sociedad.
La estrategia también destaca otros dos aspectos importantes: el medio ambiente y la importancia de la ciencia abierta. “El impacto medioambiental de las actividades en física de partículas debe continuar siendo cuidadosamente estudiado y minimizado. Un plan detallado de reducción del impacto ambiental y para el ahorro y reutilización energética debe formar parte del proceso de aprobación de cualquier gran proyecto”, dice el informe. Las tecnologías desarrolladas en física de partículas para reducir el impacto medioambiental de las instalaciones futuras pueden también encontrar otras aplicaciones más generales en la protección del medio ambiente.
La actualización de la Estrategia Europea de Física de Partículas anunciada hoy se inició en septiembre de 2018, cuando el Consejo del CERN, formado por representantes de los Estados miembros y asociados, estableció un Grupo para la Estrategia Europea (ESG, por sus siglas en inglés) para coordinar el proceso. El ESG trabajó en estrecha unión con la comunidad científica. Cerca de doscientas propuestas se discutieron durante un Simposio Abierto en Granada en mayo de 2019 para dar forma al Physics Briefing Book, un resumen de las propuestas de la comunidad preparado por el Grupo Preparatorio de Física. El ESG convergió en las recomendaciones finales durante una sesión de elaboración del documento final de una semana en Alemania en enero de 2020. Los resultados, que fueron presentados al Consejo del CERN en marzo y cuyo anuncio estaba previsto el 25 de mayo en Budapest, pero fue aplazado por la situación global de la Covid-19, se han puesto hoy a disposición del público.
Participación española en la Estrategia Europea de Física de Partículas
Las propuestas de la comunidad científica española a la Estrategia Europea de Física de Partículas se han coordinado a través de la Red Consolider CPAN, donde participan los principales centros de investigación españoles en este campo. En particular, Antonio Pich (Universidad de Valencia, Instituto de Física Corpuscular) y Teresa Rodrigo (Instituto de Física de Cantabria), fueron los coordinadores de la posición española. En el Grupo Preparatorio de Física participaron Belén Gavela (Instituto de Física Teórica) y Caterina Biscari (ALBA), como miembros del Comité de Política Científica del CERN. Además, en el Grupo para la Estrategia Europea participaron Nicanor Colino (CIEMAT) y María José García Borge (Instituto de Estructura de la Materia, IEM-CSIC), representante del área de Física de Partículas y Nuclear de la Agencia Estatal de Investigación (AEI), del Ministerio de Ciencia e Innovación.
Reacciones de Nuria Rius y Berta Rubio, directora y vicedirectora del IFIC, respectivamente
“En el IFIC se valora muy positivamente la estrategia europea anunciada por el Consejo del CERN para el futuro de la física de partículas a largo plazo. Consideramos que es una propuesta ambiciosa para potenciar la colaboración internacional y mantener el liderazgo europeo en la frontera de la física de altas energías, que ya ha dado sus frutos con el descubrimiento del bosón de Higgs en 2012 y con innumerables aplicaciones tecnológicas en diferentes ámbitos que demuestran la importancia de apostar por la ciencia básica para toda la sociedad”, indican Rius y Rubio.
Asimismo, las investigadoras aseguran que “en particular, para el IFIC esta noticia supone un fuerte impulso a una de nuestras principales líneas de investigación, dada la gran implicación de nuestros grupos en la física del LHC y de los futuros aceleradores International Linear Collider (ILC) y Futuro Colisionador Circular (FCC), tanto a nivel teórico como experimental y tecnológico. Da continuidad al enorme esfuerzo realizado durante años para que la contribución de España a la física de partículas esté al nivel de otros países europeos a pesar de la escasa financiación de la ciencia en el nuestro. Significa además que toda la experiencia acumulada se va a poder proyectar en el diseño y construcción de los futuros aceleradores y sistemas de detección, lo que nos sitúa como centro de investigación en una posición de partida muy buena, reforzada a su vez con el entusiasmo y la excelencia de nuestros jóvenes investigadores”.
Fuente: Delegación del CSIC en la Comunidad Valenciana.
Reacción de Antonio Pich, catedrático de la Universitat de València en el IFIC y uno de los editores de la posición española
Según ha destacado Pich, “la actualización de la Estrategia Europea de Física de Partículas clarifica las prioridades científicas, destacando la necesidad de investigar con detalle las propiedades del recién descubierto campo de Higgs y explorar la frontera del conocimiento a más altas energías. Las recomendaciones finales están en muy buen acuerdo con las propuestas de la comunidad española, y suponen un fuerte apoyo a los esfuerzos desarrollados por nuestros grupos de investigación que ya están sólidamente comprometidos en los proyectos prioritarios a corto y medio plazo: el LHC de alta luminosidad y la 'fábrica de Higgs'”.
Fuente: Delegación del CSIC en la Comunidad Valenciana.
Reacciones desde la Red Española de Futuros Colisionadores
La Red Española de Futuros Colisionadores aglutina a 16 institutos, entre los que se encuentran centros de física teóricos y de alta energía, centros tecnológicos, universidades y representantes de la industria científica española. La red está coordinada actualmente por Alberto Ruiz-Jimeno, investigador del Instituto de Física de Cantabria (IFCA), y Marcel Vos, investigador del Instituto de Física Corpuscular (IFIC).
Según manifiestan sus coordinadores, “la red ha recibido la estrategia con entusiasmo. Es muy positivo que el CERN haya publicado un documento claro donde se describa el futuro de esta área científica. Estamos contentos de que la actualización de la estrategia reconozca la relevancia de una nueva 'fábrica de Higgs' electrón-positrón y esperamos que, con la declaración de apoyo del International Linear Collider, el proyecto siga adelante en Japón, con una fuerte contribución de Europa y el CERN. Es una muy buena noticia disponer de este ambicioso programa para la próxima instalación a gran escala en Europa”.
Más información:
Particle physicists update strategy for the future of the field in Europe
https://europeanstrategy.cern/
https://home.cern/sites/home.web.cern.ch/files/2020-06/2020%20Update%20European%20Strategy.pdf
