Um novo relatório do Painel de Priorização de Projetos de Física de Partículas (P5) foi divulgado pelo Painel Consultivo de Física de Altas Energias (HEPAP) para o programa de Física de Altas Energias do Escritório de Ciência do Departamento de Energia dos EUA e da Divisão de Física da National Science Foundation, que descreve as recomendações dos físicos de partículas para prioridades de investigação num campo cujos projectos - como a construção de novas instalações de aceleradores - podem levar anos ou décadas, contribuições de milhares de cientistas e milhares de milhões de dólares.



O relatório P5 de 2023 representa a principal atividade no campo da física de partículas que fornece recomendações às agências de financiamento dos EUA. O relatório deste ano baseia-se nos resultados do exercício de planejamento Snowmass de 2021 – um processo organizado pela Divisão de Partículas e Campos da American Physical Society (APS) que reuniu físicos de partículas e cosmólogos de todo o mundo para delinear prioridades de pesquisa. Esta divisão de membros constitui o único órgão independente nos Estados Unidos que representa a física de partículas como um todo.

“O relatório P5 estabelecerá as bases para um futuro muito brilhante neste campo”, disse R. Sekhar Chivukula, presidente 2023 da Divisão de Partículas e Campos APS e Distinto Professor de Física na Universidade da Califórnia, San Diego.

"Resistem questões científicas extraordinariamente importantes na física de partículas, que a comunidade de física de partículas dos EUA tem a capacidade e a oportunidade de ajudar a resolver, dentro de nossas próprias instalações e como membro da comunidade global de física de alta energia."

O relatório inclui uma série de recomendações conscientes do orçamento para investimentos federais em programas de investigação, na força de trabalho técnica dos EUA e na tecnologia e infraestrutura necessárias para realizar a próxima geração de descobertas transformadoras relacionadas com a física fundamental e a origem do universo. Por exemplo, o relatório recomenda o apoio contínuo à

Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE), baseado no Fermilab em Illinois, para CMB-S4, uma rede de telescópios terrestres projetados para observar a radiação cósmica de fundo em micro-ondas, e para a expansão planejada do observatório de neutrinos do Pólo Sul, uma colaboração internacional conhecido como IceCube-Gen2, em uma instalação operada pela Universidade de Wisconsin – Madison.

“No exercício P5, é realmente importante que tenhamos uma visão ampla sobre o rumo que o campo da física de partículas está tomando, para entregar um relatório que equivale a um plano estratégico para a comunidade dos EUA com um cronograma orçamentário de 10 anos e um cronograma orçamentário de 20 anos. contexto do ano", disse Karsten Heeger, vice-presidente do painel P5 e professor Eugene Higgins e titular de física na Universidade de Yale.

"O painel pensou sobre onde poderiam estar as próximas grandes descobertas e como poderíamos maximizar o impacto dentro do orçamento, para apoiar futuras descobertas e a próxima geração de investigadores e trabalhadores técnicos que serão necessários para alcançá-las."

Novos conhecimentos e novas tecnologias prepararam o cenário para as mais recentes reuniões de Snowmass e P5. "O bóson de Higgs tinha acabado de ser descoberto antes do processo P5 anterior, e agora nosso estudo contínuo da partícula informou muito o que pensamos que pode estar além do modelo padrão da física de partículas", disse Hitoshi Murayama, presidente do painel P5 e professor MacAdams. de física na Universidade da Califórnia, Berkeley.

"Nosso pensamento sobre o que poderia ser a matéria escura também mudou, forçando a comunidade a olhar para outro lugar - para o cosmos. E em 2015, foi relatada a descoberta de ondas gravitacionais. A tecnologia do acelerador também está mudando, o que mudou a discussão para a tecnologia A pesquisa e o desenvolvimento são necessários para construir o colisor de partículas da próxima geração."

Os Estados Unidos participam em várias colaborações científicas internacionais importantes em física de altas energias e cosmologia, incluindo o Conselho Europeu de Investigação Nuclear (CERN), que opera o Grande Colisor de Hádrons, onde o bóson de Higgs foi descoberto em 2012.

O relatório P5 recomenda que os Estados Unidos apoiem uma contribuição significativa em espécie para uma nova instalação internacional, a "fábrica de Higgs", para aprofundar a nossa compreensão do bóson de Higgs. Recomenda também que os Estados Unidos estudem a possibilidade de acolher a próxima instalação de colisão de partículas mais avançada, para reforçar o papel de liderança do país na física internacional de altas energias nas próximas décadas.

Fornecido pela American Physical Society