Tabla de masa de los hadrones calculados mediante QCD en redes

dibujo20081127tablamasashadrones

Tabla que presenta las masas de los hadrones más ligeros (expresadas en megaelectrónvoltio (MeV), aproximadamente la masa de un protón) calculadas por Dürr et al. (de quien ya hablamos en este blog) mediante la cromodinámica cuántica (QCD) en redes y los mayores supercomputadores disponibles. Los tres hadrones sin barras de error se han utilizado para ajustar los parámetros de la teoría. Los demás, tienen barra de error vertical indicando el error teórico. La figura aparece en el artículo original (en blanco y negro). Esta versión en color ha aparecido en el artículo de Frank Wilczek, “Particle physics: Mass by numbers,” Nature 456: 449-450, 27 November 2008 .

Como siempre, los artículos Wilczek en Nature me encantan. Os lo recomiendo encarecidamente.

Algunos me han preguntado, ¿por qué cuesta tanto calcular estas masas utilizando la QCD? Las simulaciones de fluidos (CFD) en las que calculamos en cada punto del espacio 3D y en cada instante las 3  componentes de la velocidad y 2 magnitudes termodinámicas como la densidad y la presión, son hoy rutinarias. Cálculos en 3+1 dimensiones de 5 magnitudes por punto. En QCD de redes la cosa es un “poquito” más complicada. Hay que especificar 84 magnitudes por punto. Los quarks ligeros son de 3 sabores, 3 colores y tienen una función de onda con 4 componentes. Para los gluones, el grupo de simetría SU(3) requiere determinar 8 ángulos y en cada uno se requiere una función de onda con 6 componentes. Por tanto 3x3x4 + 8×6 nos dan las 84 magnitudes a calcular en cada punto del espaciotiempo 3+1. Como podéis imaginar el orden de magnitud de las simulaciones QCD es muchísimo mayor que las simulaciones CFD más avanzadas.

Wilczek acaba su artículo preguntándose a sí mismo, ¿algún día se podrán calcular estas masas mediante la QCD a mano? Él cree que sí, que las técnicas matemáticas avanzarán lo suficiente. Nos recuerda las palabras de Feynman “Hoy por hoy no podemos saber si la ecuación de Schrödinger describe los gatos, la música, o las buenas costumbres, o si no es así. No podemos decir si Dios es necesario o no. Hoy por hoy, las opiniones están confrontandas en ambos sentidos”.



Deja un comentario

Por Francisco R. Villatoro
Publicado el ⌚ 29 noviembre, 2008
Categoría(s): ✓ Ciencia • Física • Informática • Matemáticas • Noticias
Etiqueta(s): ,