Más de doscientos expertos internacionales participarán en la 10.ª Conferencia Internacional sobre Quarks y Física Nuclear (QNP2024), una cumbre científica organizada por el Instituto de Ciencias del Cosmos de la UB (ICCUB), que se celebrará en el Aula Magna de la Facultad de Biología de la Universidad de Barcelona del 8 al 12 de julio. Esta reunión, que acoge la UB por primera vez, reunirá a expertos mundiales en los campos de la física nuclear y la física hadrónica para debatir los últimos avances en teoría, experimentación y tecnología y abordar los desafíos científicos del siglo XXI en torno a la naturaleza y los fenómenos relacionados con los componentes esenciales de la materia en el universo.
En ediciones anteriores, esta cita con el mundo de la física nuclear se ha celebrado en las ciudades de Adelaida (Australia), Jülich (Alemania), Bloomington (Estados Unidos), Madrid (España), Pekín (China), Palaiseau (Francia), Valparaíso (Chile), Tsukuba (Japón) y Tallahassee (Estados Unidos).
La reunión será inaugurada por el rector, Joan Guàrdia, el lunes 8 de julio, en un acto en el que participarán los profesores Xavier Luri y Àngels Ramos, de la Facultad de Física y el ICC, y M. José García Borge, del Instituto de Estructura de la Materia (IEM, CSIC). A continuación, tendrán lugar las ponencias de Juan M. Nieves, de la Universidad de Valencia, titulada “Asimetría de conjugación de carga y contenido molecular: el Tcc(3875) y Ds(2317) en materia nuclear”, y de Takashi Nakatsukasa, de la Universidad de Tsukuba (Japón), con el trabajo “Enfoques funcionales de densidad de energía para materia de estrellas de neutrones superfluidas inhomogéneas”.
Descubriendo fenómenos aún desconocidos en la física nuclear
Uno de los descubrimientos más impactantes en el mundo de la física fue el bosón de Higgs, anunciado en julio de 2012 y postulado teóricamente en 1964 por el científico Peter Higgs para explicar los bloques de construcción esenciales de la materia. El descubrimiento es un hito importante en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del CERN, en Ginebra (Suiza), una de las principales infraestructuras científicas que están arrojando nueva luz al mundo de la física de partículas para comprender su naturaleza y los mecanismos de interacción que aún son desconocidos para la comunidad investigadora.
“La física nuclear y hadrónica en el siglo XXI presenta una serie de fascinantes desafíos científicos, como la comprensión fundamental de las interacciones fuertes, el estudio de nuevos hadrones exóticos, el desarrollo de modelos nucleares más precisos y la exploración de nuevos estados de la materia”, comenta Xavier Luri, profesor del Departamento de Física Cuántica y Astrofísica y director del ICCUB.
“Cabe destacar que los avances en física nuclear y hadrónica tienen un impacto importante en otras áreas del conocimiento. En el campo de la astrofísica, por ejemplo, la investigación para crear nuevos elementos ayudará a comprender el fenómeno de la nucleosíntesis en el universo, y los estudios para caracterizar el comportamiento de la materia nuclear en condiciones extremas ayudarán a comprender las propiedades y la composición interna de las estrellas de neutrones. En el campo de la física de partículas, los experimentos sobre la desintegración beta doble de los núcleos, que buscan dilucidar la naturaleza de los neutrones, explorarán los límites del modelo estándar, mientras que las medidas muy precisas de procesos nucleares y hadrónicos podrían conducir a la detección de materia oscura”, añade Luri.
Más allá del modelo estándar de la física de partículas
La nueva edición de la conferencia internacional abordará los límites del conocimiento más allá del modelo estándar que describe las fuerzas y partículas más fundamentales del universo. Teóricos y experimentalistas discutirán el progreso de los recientes avances en física hadrónica y nuclear, y compartirán los resultados más reveladores sobre la estructura de quarks y gluones en hadrones, desintegraciones e interacciones entre diferentes partículas, materia oscura fría y grandes equipos científico-técnicos, entre otros.
“Se necesitan medidas muy precisas de las propiedades de los núcleos y las interacciones hadrónicas para descubrir fenómenos de ‘nueva física’, es decir, aquellos que no pueden explicarse mediante el modelo estándar de la física de partículas. Los sofisticados estudios teóricos de ciertos procesos hadrónicos muestran ahora que el grado de precisión necesario para detectar posibles candidatos a la escurridiza materia oscura (¡que constituye el 85% de la masa de nuestro universo!) comienza a ser alcanzable en grandes instalaciones experimentales, como el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) en el CERN”, comenta la profesora Àngels Ramos, responsable del Grupo de Física Nuclear Teórica y Muchas Partículas Interactuantes de la UB y coordinadora de la conferencia.
“Otra posible manifestación de ‘nueva física’ podría proceder de laboratorios subterráneos, como el laboratorio de Canfranc (LSC), donde se está buscando la llamada desintegración beta doble de los núcleos sin emisión de neutrinos, que ayudará a dilucidar la naturaleza de los neutrinos y su jerarquía de masas”, comenta Ramos.
Para debatir sobre nuevos horizontes de investigación, la conferencia contará con expertos de reconocido prestigio internacional como Tomohiro Uesaka, jefe del Grupo de Investigación de Dinámica Nuclear del centro RIKEN de Japón, autor de importantes contribuciones experimentales a las propiedades de los núcleos exóticos —ricos en neutrones— que ponen a prueba las teorías modernas de la estructura nuclear; Laura Fabbietti, de la Universidad Técnica de Múnich (Alemania) y la colaboración ALICE del LHC, que ha liderado el uso de la femtoscopia para caracterizar las interacciones entre hadrones inestables; Yvonne Leifels, directora de la División de Investigación del Centro Helmholtz de Investigación de Iones Pesados (GSI), que presentará las perspectivas científicas de FAIR (Alemania), el colisionador de iones que nos permitirá comprender cómo se sintetizan los elementos en el universo o la composición de la materia en condiciones extremas de densidad y temperatura, y **Eulogio Oset**, físico teórico de la Universidad de Valencia, reconocido internacionalmente por sus destacadas contribuciones en los campos de la física hadrónica y la física nuclear, y distinguido con la medalla de la Real Sociedad Española de Física 2023.
En el marco de la conferencia, y en colaboración con la Fundaciño Catalunya La Pedrera, la profesora Freya Blekman, del Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY, Universidad de Hamburgo), ofrecerá la charla “Entendiendo el Gran Colisionador de Hadrones: ¿Qué, por qué y cómo?”, el miércoles 10 de julio, a las 18:30 horas, en el auditorio de la Casa Milà (La Pedrera). La charla, abierta al público, se centrará en la actividad de investigación en el LHC de Ginebra —la navaja suiza de los experimentos, que investiga desde nuevas partículas y fuerzas hasta el nacimiento del universo— sin dejar de lado los aspectos más divertidos y sociales de esta excepcional instalación científica.
La 10.ª Conferencia Internacional sobre Quarks y Física Nuclear cuenta con el apoyo del Ayuntamiento de Barcelona, la Fundació Catalunya La Pedrera, la Unión Internacional de Física Pura y Aplicada (IUPAP) y el Comité Europeo para la Colaboración en Física Nuclear (NuPECC), que es uno de los comités de expertos de la Fundación Europea de la Ciencia (ISF).
