Proceso de masa de nieve

El Proceso Snowmass es un ejercicio de planificación de la comunidad de física de partículas patrocinado por la División de Partículas y Campos de la Sociedad Estadounidense de Física . ^{[ 1 ]} Durante este proceso, los científicos desarrollan una visión colectiva para los próximos siete a diez años para la investigación en física de partículas en los EE. UU. ^{[ 2 ]}

Las reuniones de planificación originales se celebraron a partir de 1982 en Snowmass, Colorado , ^{[ 3 ] [ 4 ]} pero esa no ha sido la ubicación desde 2005. ^{[ 5 ] [ 6 ]} Las ubicaciones más recientes del Proceso de Snowmass incluyen la Universidad de Minnesota (2013) ^{[ 7 ]} y la Universidad de Washington (2021), que se retrasó hasta julio de 2022, debido a la COVID . ^{[ 8 ]}

El Proceso Snowmass moderno consiste en una serie de reuniones pequeñas que culminan en una reunión de toda la comunidad. El Proceso Snowmass solicita informes sobre el progreso y los planes dentro de las "fronteras". Snowmass 2021 identificó diez fronteras: "energía; física de neutrinos; procesos raros y mediciones de precisión; cosmología; teoría; aceleradores; instrumentación; computación; instalaciones subterráneas; y participación de la comunidad". ^{[ 8 ]}

Los miembros de la comunidad de física de partículas envían cartas de interés ^{[ 9 ]} y aportan información a los documentos técnicos ^{[ 8 ]} . Las organizaciones Frontier utilizan estos documentos técnicos para proporcionar informes en línea basados ​​en el material que reciben. El resultado final del Proceso Snowmass es un Resumen Snowmass para el Público, un Informe Resumen Snowmass y el Libro Snowmass ^{[ 10 ] .}

Los resultados del Proceso Snowmass de 2013 se utilizaron para fundamentar las decisiones del Panel de Priorización de Proyectos de Física de Partículas de 2014. ^{[ 11 ]} Un resultado relevante del Proceso Snowmass de 2021 fue el anuncio de que el Experimento de Neutrinos Subterráneos Profundos se llevaría a cabo en dos fases distintas. ^{[ 12 ] [ 13 ]}

Los resultados del proceso Snowmass 2021, que se extendió hasta 2022, se determinaron en una reunión final celebrada en julio de 2022 en Seattle, Washington, que contó con 743 asistentes presenciales y 654 participantes virtuales. ^{[ 14 ]} Los resultados de Snowmass fueron cubiertos en artículos detallados por la prensa científica. ^{[ 15 ] [ 16 ]} El título del artículo de Scientific American , "Los físicos luchan por unirse en torno a los planes futuros", resumió el problema de la convergencia de opiniones. ^{[ 16 ]} Los artículos informan que dos problemas principales obstaculizaron el campo: la falta de observación de nuevas partículas y los costos disparados de los proyectos en curso.

No se observaron partículas inesperadas en los primeros 15 años de toma de datos en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC), el acelerador de mayor energía en la Tierra, una decepción manifestada por muchos físicos a lo largo del proceso de Snowmass, ^{[ 16 ]} y que refleja una opinión que también se ha expresado fuera de las reuniones de Snowmass. ^{[ 17 ]} Aunque el LHC seguirá funcionando con modestas mejoras, esta falta de descubrimientos no deja un enfoque claro para la próxima década de búsquedas de alta energía, y también puede apuntar a un "escenario de pesadilla" en el que el Modelo Estándar que constituye la base actual de la física de partículas sea completo hasta la escala de Planck (un nivel de energía mucho más allá de la capacidad de cualquier experimento concebible para sondear) y la física de partículas "se agobie hasta su fin". ^{[ 17 ]}

Sin embargo, el descubrimiento en 2012 de una partícula esperada, el bosón de Higgs , ha dado al campo la esperanza de encontrar nueva física a través de búsquedas precisas de interacciones de Higgs inesperadas. Como resultado, durante el proceso de Snowmass, los físicos abogaron por mediciones precisas en una fábrica de Higgs construida a partir de un colisionador de electrones y positrones. ^{[ 15 ] [ 16 ]} Se han propuesto muchas fábricas de Higgs fuera de los EE. UU., incluyendo el centro europeo de física de partículas, CERN , así como en China, por lo que "una sorpresa en Snowmass fue el apoyo popular a un colisionador en suelo estadounidense" ^{[ 15 ]} que surgió de una nueva tecnología desarrollada en EE. UU. llamada "colisionador de cobre frío". ^{[ 18 ]} Una alternativa si la competencia mundial por una máquina de electrones y positrones es demasiado dura sería invertir en un colisionador de muones que podría actuar como una fábrica de Higgs con un enfoque único en el mundo. En la conferencia Snowmass de 2013 se habló de colisionadores de muones, pero se descartaron debido a la tecnología insuficientemente avanzada. Sin embargo, en la última reunión de Snowmass de 2022 se produjo un "resurgimiento entusiasta" del concepto. ^{[ 15 ]}

La posibilidad de establecer algún proyecto nuevo importante en los EE. UU. en la década de 2023-2033, incluyendo una Fábrica de Higgs, es limitada debido al aumento de los costos y las demoras de varios años de los proyectos existentes. En particular, en Snowmass, los físicos expresaron profunda preocupación por el proyecto del Experimento de Neutrinos Subterráneos Profundos (DUNE), que ha aumentado de un costo base de $1.3 mil millones en 2015 a $3.1 mil millones para un instrumento de alcance reducido. ^{[ 15 ]} Los sobrecostos y las demoras de DUNE son problemáticos debido a la fuerte competencia de un experimento similar en Japón, ^{[ 15 ] [ 16 ]} lo que lleva a los físicos a cuestionar el valor de los resultados de DUNE cuando se obtienen. Los físicos expresaron su preocupación de que los problemas con DUNE se "suavizaron, no se suavizaron". ^{[ 15 ]} Algunos físicos de Snowmass sugirieron que el proyecto DUNE podría cancelarse, comparando el ominoso aumento de costos con el Supercolisionador Superconductor (SSC) , que fue cancelado cuando el costo se triplicó. ^{[ 16 ]}

Los documentos técnicos del proceso de Snowmass aportan información al estudio P5 de 2023. El comité P5 de 2023 se anunció en diciembre de 2022. ^{[ 19 ]}

• Encuesta decenal
• red de colaboración científica

• Proceso de masa de nieve
• Estudio comunitario de verano de 2013  : Snowmass on the Mississippi
• Planificación del futuro de la física de partículas en Estados Unidos (2013)