Universidad de Nariño Departamento de Física
El grupo de altas energías de la Universidad de Nariño es una unidad académica constituida por un grupo humano con formación teórica y experimental en esta área, la cual es considerada como un pilar fundamental para el desarrollo científico y tecnológico de la región y del país. El Grupo ha estado comprometido con la consolidación de esta rama de la física, aprovechando para ello sus contactos nacionales e internacionales y con sus proyectos de investigación contribuir al desarrollo regional y nacional.
El Grupo de Altas Energías de la Universidad de Nariño investiga en el área de la física de partículas elementales, especialmente en la aplicación de la teoría a los experimentos de física de partículas o altas energías. Constituyendo un puente entre el campo matemático abstracto propio de la física teórica y la física experimental de partículas.
La tarea principal es descifrar de que está hecha la materia y como esta interactúa para formar el universo. En particular la formulación matemática de la interacción nuclear débil (la cual es responsable, entre otros decaimientos, del decaimiento del neutrón) data de los años 30 del siglo pasado con la teoría de Fermi “four point interacción”. Esta teoría describe el decaimiento del neutrón como una interacción puntual de las cuatro partículas participantes en el proceso. El descubrimiento de la violación de la paridad de las interacciones débiles en el año 1956 y la no renormalizabilidad del modelo de Fermi, llevaron a la comunidad de físicos a sospechar que esta teoría no era más que una teoría efectiva. Trabajos posteriores llevados a cabo por varios grupos de investigación desembocaron en el modelo que hoy conocemos como “modelo estándar de las interacciones electrodébiles o modelo G.W.S. En este modelo las interacciones electromagnéticas y las débiles son combinadas en una forma no trivial. Las partículas predichas en el modelo han sido descubiertas con excepción del bosón de Higgs el cual se espera encontrarse en los próximos experimentos planeados. El paso lógico a seguir sería unificar la recién inventada teoría para las interacciones nucleares fuertes o Cromodinámica Cuántica y las interacciones gravitacionales con las interacciones electrodébiles en un esquema único. Para este propósito se hicieron varias proposiciones como la supersimetría, la teoría de cuerdas y la teoría de supercuerdas. Es de aclarar que hasta ahora no ha sido posible conseguir este objetivo. En el campo de la fenomenología de la física de partículas han sido desarrollado esquemas tales como el de lagrangianos efectivos y lagrangianos quirales con el objetivo de realizar cálculos de procesos de decaimiento débil de algunas partículas.
Áreas de actuación
- Cosmología y Partículas
- Fenomenología de las interacciones fundamentales
- Métodos geométricos en Física
- Superconductividad
- Teoría de Campos a Temperatura Zero y Finita
- Física de Partículas Experimental
Cosmología y partículas
La evolución del universo desde la primera centésima de segundo de su existencia hasta hoy es descrita de manera confiable por una teoría que se denomina Modelo de la Gran Explosión. Esta teoría describe la expansión del universo, el origen de los elementos más ligeros y de la radiación de Fondo Cósmica (CMB), así como la formación de galaxias y otras estructuras de gran escala. Este Modelo de la Gran Explosión ha sido muy comprobado experimentalmente que también se le conoce como Modelo Estándar Cosmológico. Sin embargo hay una pregunta evidente: Por qué el universo era como era en la primera centésima de segundo de su formación? y en el grupo de investigación se trata de contribuir en algo para responder a esta pregunta.
Fenomenología de las interacciones fundamentales
Nuestro trabajo se ha enfocado a realizar un estudio de las interacciones electrodébiles usando lagrangianos quirales, lagrangianos fenomenológicos. Se han realizado varios trabajos fenomenológicos usando lagrangianos quirales y la hipotesis del boson vectorial intermediario.
Métodos geométricos en física
Se han realizado trabajos de estudios de Geometría-Física con el fin de aplicar estos conocimientos a teorías modernas tales como supersimetría, cuerdas y supercuerdas. Conceptos tales como variedades diferenciables, haces brados, teorías de Yang-Mills son el objetivo principal de esta línea de investigaciones.
Altas energías experimental
Se realiza investigación sobre la estructura más fundamental de la materia, al nivel de las partículas elementales y sus interacciones, como tema central, con implicaciones en la comprensión de los núcleos atómicos y en la cosmología, en el estudio del origen y evolución del universo. La investigación se relaciona con el origen de la masa, la asimetría entre materia y antimateria en el universo, la composición de la materia oscura y la fuente de la expansión acelerada del universo: la energía oscura. La investigación es experimental, pero también es aplicada: Se utilizan simuladores para diseño de sistemas utilizados en física médica como el PET(positro Emision Thomography).
Desde 2006 el grupo trabaja con los grupos de altas energias de la Universidad de los Andes con aceleradores de partículas, el Tevatrón de Fermilab (Batavia, Illinois, Estados Unidos) y también el Large Hadron Collider (LHC) del Laboratorio CERN (Ginebra, Suiza). Para el análisis de los datos de los experimentos utilizamos software especializado y utilizamos un nodo unido a la mayor red computacional del la Universidad de los Andes, el GRID con la infraestructura del GRID-Uniandes, iniciado en el Departamento de Física.
Mayor información se encuentra en el gruplac del grupo:
http://scienti1.colciencias.gov.co:8080/gruplac/jsp/visualiza/visualizagr.jsp?nro=00000000002734