Un nuovo rapporto del Particle Physics Project Prioritization Panel (P5) è stato rilasciato dal High Energy Physics Advisory Panel (HEPAP) al programma di fisica delle alte energie dell'Office of Science del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti e alla Divisione di fisica della National Science Foundation, che delinea le raccomandazioni dei fisici delle particelle per le priorità di ricerca in un campo i cui progetti, come la costruzione di nuovi impianti di accelerazione, possono richiedere anni o decenni, contributi di migliaia di scienziati e miliardi di dollari.
Il rapporto P5 del 2023 rappresenta la principale attività nel campo della fisica delle particelle che fornisce raccomandazioni alle agenzie di finanziamento statunitensi. Il rapporto di quest’anno si basa sui risultati dell’esercizio di pianificazione Snowmass 2021, un processo organizzato dalla Division of Particles and Fields dell’American Physical Society (APS) che ha convocato fisici delle particelle e cosmologi da tutto il mondo per delineare le priorità della ricerca. Questa divisione dei membri costituisce l'unico organismo indipendente negli Stati Uniti che rappresenta la fisica delle particelle nel suo complesso.
"Il rapporto P5 getterà le basi per un futuro molto luminoso nel campo", ha affermato R. Sekhar Chivukula, presidente 2023 della Divisione di particelle e campi dell'APS e illustre professore di fisica presso l'Università della California, a San Diego.
"Ci sono questioni scientifiche straordinariamente importanti che restano aperte nella fisica delle particelle, che la comunità statunitense della fisica delle particelle ha sia la capacità che l'opportunità di contribuire ad affrontare, all'interno delle nostre strutture e come membro della comunità globale di fisica delle alte energie."
Il rapporto include una serie di raccomandazioni attenti al budget per gli investimenti federali nei programmi di ricerca, nella forza lavoro tecnica statunitense e nella tecnologia e nelle infrastrutture necessarie per realizzare la prossima generazione di scoperte trasformative legate alla fisica fondamentale e all’origine dell’universo. Ad esempio, il rapporto raccomanda un supporto continuo per
Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE), con sede al Fermilab in Illinois, per CMB-S4, una rete di telescopi terrestri progettati per osservare il fondo cosmico a microonde, e per la prevista espansione dell'osservatorio di neutrini del Polo Sud, una collaborazione internazionale noto come IceCube-Gen2, in una struttura gestita dall'Università del Wisconsin-Madison.
"Nell'esercizio P5, è davvero importante dare uno sguardo ampio alla direzione che prende il campo della fisica delle particelle, per fornire un rapporto che equivalga a un piano strategico per la comunità statunitense con una tempistica di bilancio di 10 anni e un piano di 20 anni." contesto dell'anno", ha affermato Karsten Heeger, vicepresidente del comitato P5 e professore Eugene Higgins e presidente di fisica presso l'Università di Yale.
"Il gruppo di esperti ha riflettuto su dove potrebbero trovarsi le prossime grandi scoperte e su come potremmo massimizzare l'impatto rispettando il budget, per supportare le scoperte future e la prossima generazione di ricercatori e operatori tecnici che saranno necessari per realizzarle."
Nuove conoscenze e nuove tecnologie gettano le basi per i più recenti convegni Snowmass e P5. "Il bosone di Higgs era stato appena scoperto prima del precedente processo P5, e ora il nostro continuo studio della particella ci ha fornito informazioni importanti su ciò che pensiamo possa trovarsi oltre il modello standard della fisica delle particelle", ha affermato Hitoshi Murayama, presidente del panel P5 e professore di MacAdams. di fisica presso l'Università della California, Berkeley.
"Anche il nostro modo di pensare su cosa potrebbe essere la materia oscura è cambiato, costringendo la comunità a guardare altrove, nel cosmo. E nel 2015 è stata segnalata la scoperta delle onde gravitazionali. Anche la tecnologia degli acceleratori sta cambiando, il che ha spostato la discussione sulla tecnologia Sono necessarie attività di ricerca e sviluppo per costruire il collisore di particelle di prossima generazione."
Gli Stati Uniti partecipano a diverse importanti collaborazioni scientifiche internazionali nel campo della fisica delle alte energie e della cosmologia, tra cui il Consiglio europeo per la ricerca nucleare (CERN), che gestisce il Large Hadron Collider, dove nel 2012 è stato scoperto il bosone di Higgs.
Il rapporto P5 raccomanda che gli Stati Uniti sostengano un significativo contributo in natura a una nuova struttura internazionale, la “fabbrica di Higgs”, per approfondire la nostra comprensione del bosone di Higgs. Raccomanda inoltre che gli Stati Uniti studino la possibilità di ospitare il prossimo impianto di collisione di particelle più avanzato, per rafforzare il ruolo leader del paese nella fisica internazionale delle alte energie per i decenni a venire.
Fornito da American Physical Society
