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Preguntas y respuestas: planificar el futuro de la física en Europa

noviembre 15, 2018

Los proyectos de física son cada vez más grandes, más globales, más colaborativos y más avanzados que nunca, con largos plazos de entrega para máquinas físicas complejas. Eso se traduce en una mayor planificación internacional para establecer el rumbo del futuro.

En 2014, la comunidad de física de partículas de Estados Unidos estableció sus prioridades para los próximos años utilizando las recomendaciones del Panel de priorización del proyecto de física de partículas, o P5. En 2020, la comunidad europea actualizará su visión con la Actualización de Estrategia Europea para Física de Partículas.

La primera estrategia europea se lanzó en 2006 y se volvió a visitar en 2013. En 2019, los equipos reunirán sus opiniones a través de reuniones de planificación en preparación para la próxima actualización.

Halina Abramowicz, una física que trabaja en el experimento ATLAS en el Gran Colisionador de Hadrones del CERN y la colaboración de investigación y desarrollo de FCAL a través de la Universidad de Tel Aviv, es la presidenta del enorme proyecto. Durante una visita a Fermilab para proporcionar a los científicos de los EE. UU. Una visión general del proceso, se sentó con Simetría escritora Lauren Biron para hablar sobre el futuro de la física en Europa.

¿Qué espera lograr con la próxima actualización de estrategia europea para física de partículas?

DECIR AH:

Europa es un muy buen ejemplo del hecho de que la física de partículas es muy internacional, debido al tamaño de la infraestructura que necesitamos para progresar y debido a las limitaciones financieras.

La comunidad de físicos que trabajan en física de partículas es muy grande; Europa tiene probablemente alrededor de 10,000 físicos. Tienen intereses diferentes, experiencia diferente y, de alguna manera, debemos asegurarnos de tener un programa muy equilibrado, de modo que la comunidad esté satisfecha y, al mismo tiempo, siga siendo atractiva, dinámica y empuje la ciencia hacia adelante. Tenemos que tomar en cuenta los intereses de varios programas nacionales, universidades, laboratorios más pequeños existentes, CERN, y asegurarnos de que haya una complementariedad, una extensión de actividades, porque esa es la manera de mantener el campo atractivo, es decir, ser capaz de responder más preguntas más rápido.

¿Cómo decide cuándo volver a visitar el plan europeo de física de partículas?

DECIR AH:

Una vez que se descubrió el Higgs, quedó claro que era el momento de volver a examinar la estrategia, y la primera actualización se realizó en 2013. La recomendación era seguir enérgicamente los preparativos para la actualización de alta luminosidad del [Large Hadron Collider]. El programa LHC de alta luminosidad fue formalmente aprobado por el Consejo del CERN en septiembre de 2016. Para finales de 2018, los experimentos del LHC habrán recogido casi un factor de 10 datos más. Será un buen momento para reflexionar sobre los últimos resultados, pensar en planes a mediano plazo, discutir cuáles son las diferentes opciones a considerar a continuación y sus posibles líneas de tiempo, y reflexionar sobre lo que tendría sentido a medida que miramos el largo plazo. término futuro

El otro aspecto que es muy importante es el hecho de que el proceso se denomina “estrategia”, en lugar de “hoja de ruta”, porque es una discusión no solo de los objetivos científicos y los proyectos asociados, sino también de cómo lograrlos. La estrategia básicamente se trata de todo lo que la comunidad debería hacer para lograr la hoja de ruta.

¿Cuál es la diferencia entre una estrategia y una hoja de ruta?

DECIR AH:

La hoja de ruta trata de priorizar los objetivos científicos y la forma de abordarlos, mientras que la estrategia abarca también todos los diferentes aspectos a considerar para que el programa sea un éxito. Por ejemplo, el alcance es parte de la estrategia. Tenemos que asegurarnos de que estamos haciendo algo que la sociedad conoce y que le interesa. Educación: asegurándonos de compartir nuestro conocimiento de una manera comprensible. Desarrollos de detectores. Transferencia tecnológica. Trabaja con la industria Asegurándonos de que los subproductos de nuestras actividades también se puedan usar para la sociedad. Es una vista mucho más amplia.

¿Cuál es su papel en este proceso?

DECIR AH:

El papel del secretario de la estrategia es organizar el proceso y presidir las discusiones para que haya un proceso ordenado. En esta etapa, tenemos un año para preparar todos los elementos del proceso que se necesitan, es decir. para recoger la entrada. En el futuro cercano, tendremos que nominar a personas para el grupo preparatorio de física que nos ayudará a organizar el simposio abierto, que es básicamente el equivalente a una reunión en el ayuntamiento.

La esperanza es que si está bien organizada y podemos llegar a un consenso, especialmente sobre los aspectos más importantes, el resultado vendrá de la comunidad. Tenemos que asegurarnos de que, a través de la interacción con la comunidad europea y la comunidad mundial, no nos olvidemos de nada. Cuantas más entradas tengamos, mejor. Es muy importante que el proceso esté abierto.

El primer año debatimos los objetivos de física e intentamos organizar a la comunidad en torno a un posible plan. Luego viene el proceso que quizás sea un poco más corto que un año, durante el cual deben integrarse las limitaciones relacionadas con la financiación y los intereses de las diversas comunidades nacionales. Por supuesto, también espero que obtengamos, como aporte a las discusiones de estrategia, algunas hojas de ruta nacionales. El rol de la silla es mantener el flujo de este proceso.

¿Puede contarnos algo acerca de sus antecedentes y cómo llegó a ser el presidente de la Actualización de Estrategia Europea?

DECIR AH:

Buena pregunta. Realmente no lo sé Hice mi doctorado en 1978; Fui uno de los doctores más jóvenes de la Universidad de Varsovia, así que pasé 40 años en el campo. Eso significa que he participado en al menos cinco experimentos grandes y al menos dos o tres proyectos más pequeños. Tengo una visión muy amplia, no necesariamente una visión profunda, pero una visión amplia de lo que está sucediendo.

Hay proyectos importantes de física de partículas en todo el mundo, como DUNE en los EE. UU. Y Belle II en Japón. ¿Cuánto verá el panel más allá de Europa para coordinar actividades, y cómo incorporará los comentarios de los científicos sobre esos proyectos?

DECIR AH:

Este es uno de los temas que se discutió mucho durante mi visita. No deberíamos tratar de organizar todo el mundo; de hecho, un poco de competencia es muy saludable. Y la complementariedad también es muy importante.

En las discusiones a nivel de física, nos aseguraremos de contar con representantes de los Estados Unidos y otros países, de modo que recibamos toda la información. Como estaba discutiendo con muchas personas aquí, si hay ideas, experimentos o colaboraciones existentes que ya incluyen socios europeos, entonces, por supuesto, no hay problema [because the European partners will provide input to the strategy].

¿Cómo ves que Europa trabaje con Asia, en particular con China, que tiene ambiciones de un gran colisionador?

DECIR AH:

La colaboración es muy importante y, a nivel mundial, debemos encontrar el equilibrio adecuado entre la competencia, lo que es estimulante y la complementariedad. Así que esperamos tener un representante de China en el grupo preparatorio de física, porque China parece tener la ambición de realizar algunos de los proyectos que se han discutido. Y no estoy hablando solo del equivalente de [the Future Circular Collider]; también están pensando en un [electron-positron] colisionador circular, y también hay otros proyectos que podrían realizarse en China. También creo que si la comunidad china decide sobre uno de estos proyectos, puede necesitar contribuciones de todo el mundo. La financiación es un aspecto importante para cualquier proyecto futuro, pero también es importante alcanzar una masa crítica de experiencia, especialmente para grandes infraestructuras de investigación.

Este es un gran esfuerzo. ¿Cuáles son algunos de los beneficios y desafíos de reunirse con físicos de toda Europa para elaborar un solo plan?

DECIR AH:

Los beneficios son obvios. Cuantos más aportes tengamos, más completa será la imagen que tengamos, y más probable es que convergemos en algo que quizás no satisfaga a todos, pero al menos a la mayoría, lo que creo que es muy importante para un buen sentimiento en la comunidad.

Los desafíos también son obvios. Por un lado, confiamos mucho en los individuos y sus ideas creativas. Estas son generalmente las personas que también son los grandes impulsores y tienden a generar la mayoría de las controversias. Entonces, tendremos que encontrar un equilibrio para mantener el proceso interesante pero constructivo. No hay duda de que habrá discusiones apasionantes y emocionantes que tendrán que suceder; esto es parte del proceso. No tendría sentido solo discutir temas sobre los que todos estamos de acuerdo.

Las diversas comunidades físicas, en la situación ideal, se organizan. Tenemos la comunidad de neutrinos, [electron-positron collider] comunidad, comunidad de mediciones de precisión, comunidad axion, y aquí puedes ver todo tipo de divisiones. Pero si estas comunidades pueden organizarse y proponer lo que uno podría llamar su propio libro blanco, o lo que yo llamaría una propuesta de 10 páginas, de cómo se podrían alinear varios proyectos, y cuáles serían las ventajas o desventajas de tales un enfoque, entonces el trabajo será muy fácil.

¿Qué tan lejos se ve la estrategia?

DECIR AH:

No tiene una fecha de finalización Esta es la razón por la cual una de las solicitudes de entrada es que la gente calcule la escala de tiempo: cuánto tiempo se necesitaría para preparar y realizar el proyecto. Esto nos permitirá construir una línea de tiempo.

Actualmente tenemos un gran proyecto aprobado: el LHC de alta luminosidad. Esto mantendrá ocupada a una parte importante de nuestra comunidad durante los próximos 10 a 20 años. ¿Pero toda la comunidad permanecerá completamente comprometida durante toda la duración del programa si no hay descubrimientos importantes?

No estoy seguro de que podamos ser alimentados intelectualmente por un proyecto. Creo que necesitamos más de uno. Existe un programa de diversidad: diversidad en el sentido de tratar de maximizar el rendimiento de la física haciendo preguntas que se pueden responder con las instalaciones existentes. Tal vez este es el momento de hacer una pausa y diversificarse mientras espera el siguiente gran paso.

¿Ves algún tema en particular que creas que pueda surgir en la discusión?

DECIR AH:

Hay muchas preguntas sobre la mesa. Por ejemplo, ¿deberíamos buscar un protón protón o un [electron-positron] ¿programa? Hay, por ejemplo, voces que abogan por una fábrica de Higgs dedicada, que nos permita realizar mediciones de las propiedades de Higgs con una precisión que sería extremadamente difícil de lograr en el LHC. Entonces, tendremos que discutir si la próxima máquina debería ser una [electron-positron] máquina y comprobar si es realista y en qué escala de tiempo.

Uno de los temas que estoy seguro de que surgirá también es impulsar las tecnologías de aceleración. ¿Estamos llegando al límite de lo que podemos hacer con las tecnologías existentes, y es hora de pensar en otra cosa?