sábado, julio 20, 2024
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Científicos del IISc descubren nueva fórmula para pi utilizando teoría de cuerdas

Investigadores del Instituto Indio de Ciencias (IISc) han encontrado una nueva representación en serie del número pi, revolucionando los cálculos en la dispersión cuántica de partículas de alta energía

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Un equipo de científicos del Instituto Indio de Ciencias (IISc) ha hecho un descubrimiento notable en el campo de la física teórica al encontrar una nueva representación en serie para el número pi. Este hallazgo promete simplificar los cálculos en procesos de dispersión cuántica de partículas de alta energía.

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El estudio, realizado por Arnab Saha y la profesora Aninda Sinha del Centro de Física de Altas Energías (CHEP), ha sido publicado en Physical Review Letters. Sinha explica que inicialmente su objetivo no era encontrar una nueva forma de analizar pi, sino estudiar la física de alta energía dentro de la teoría cuántica para desarrollar modelos más precisos y con menos parámetros.

El equipo está enfocado en la teoría de cuerdas, un marco teórico que postula que todos los procesos cuánticos utilizan diferentes modos de vibración en una cuerda. Su investigación se centra en cómo interactúan las partículas de alta energía, como los protones que colisionan en el Gran Colisionador de Hadrones, buscando modelos de optimización para representar estas interacciones complejas.

Herramientas matemáticas utilizadas

Para abordar el problema de optimización, Saha y Sinha combinaron dos herramientas matemáticas: la función Euler-Beta y el diagrama de Feynman. Las funciones Euler-Beta se utilizan en diversas áreas de la física y la ingeniería, mientras que los diagramas de Feynman representan el intercambio de energía durante las interacciones de partículas.

Lo que encontraron no solo fue un modelo eficiente para explicar la interacción de partículas, sino también una nueva representación en serie de pi. En matemáticas, una serie se utiliza para representar un parámetro en su forma de componente, y encontrar la combinación correcta de estos parámetros para acercarse al valor exacto de pi ha sido un desafío.

La serie descubierta por Saha y Sinha permite llegar rápidamente al valor de pi, lo que puede incorporarse en cálculos como los utilizados para la dispersión de partículas de alta energía. Sinha afirma que este logro es significativo ya que hasta ahora no se habían encontrado las herramientas adecuadas, y señala que la línea de investigación fue brevemente explorada en los años 70 pero abandonada por su complejidad.

Implicaciones futuras

Aunque los hallazgos son teóricos en esta etapa, podrían tener aplicaciones prácticas en el futuro. Sinha compara su trabajo con el de Paul Dirac, cuyas investigaciones matemáticas sobre el movimiento y existencia de electrones condujeron al descubrimiento del positrón y al diseño de la Tomografía por Emisión de Positrones (PET).

Sinha concluye destacando el valor del trabajo teórico por el puro placer de hacerlo, sin necesidad de una aplicación inmediata en la vida diaria. Este tipo de investigación proporciona una base fundamental que puede llevar a avances significativos en el futuro.

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