Cromodinámica Cuántica
Hay cuatro fuerzas en la Naturaleza: la “gravedad” como se ve en el movimiento celeste y descrita por la teoría general de la relatividad; la “fuerza electromagnética” como se ve en la interacción entre el núcleo y los electrones; la “fuerza débil” que describe la desintegración beta de un núcleo (la “fuerza electromagnética” y la “fuerza débil” están unificadas en la teoría electro débil); y la “fuerza fuerte” que actúa entre los quarks y los gluones que forman protones y neutrones.
Nuestro esfuerzo de investigación en el Centro de Investigación RIKEN BNL (RBRC) se centra en una amplia variedad de fenómenos causados por la “Fuerza Fuerte”.”Estos fenómenos diversos y complejos incluyen el proceso de creación de materia después del Big Bang. Esta “Fuerza Fuerte” se describe a través de una teoría llamada QCD (Cromodinámica cuántica). En RBRC estamos llevando a cabo nuestros proyectos de investigación con el fin de dilucidar varios fenómenos físicos traídos por la “Fuerza Fuerte” de los principios de QCD.
El núcleo está en el centro de los átomos que forman toda la materia. Los nucleones (protones y neutrones) son los componentes del núcleo. Este nucleón consiste en quarks y gluones, la función de los gluones es ser el pegamento que une a los quarks. En un vacío normal, los quarks y los gluones están unidos por la Fuerza Fuerte y “confinados” en el nucleón.
Esta Fuerza Fuerte tiene muchos caracteres muy interesantes; la propiedad llamada “libertad asintótica” es que la fuerza es relativamente débil cuando los quarks están cerca, y se vuelve más y más fuerte cuando están más y más separados, encontrada por D. J. Gross, H. D. Politzer y F. Wilczek (Premio Nobel en 2004). Esta propiedad, junto con la predicción de “ruptura de simetría de paridad” (Premio Nobel en 2008) por T. D. Lee, Director Emérito de RBRC, con C. N. Yang, son dos de los fundamentos de la física de partículas y nuclear contemporánea.
Otras propiedades prominentes de la Fuerza Fuerte incluyen la ” Ruptura de simetría espontánea “(Premio Nobel en 2008) fundada por Y. Nambu, así como la” Ruptura de simetría de Paridad de carga ” de M. Kobayashi y T. Maskawa (Premio Nobel en 2008), que desempeña un papel esencial en la búsqueda de la ley última de la física que comprende la gravedad. Todas estas” rupturas de simetría ” en QCD (Cromodinámica cuántica) continúan siendo el gran tema de la investigación realizada en RBRC.
