El resultat duplica la precisió de tots els mesuraments experimentals previs combinats, i estableix el valor de referència més exacte d’aquest paràmetre del model estàndard. Aquesta millora permetrà caracteritzar amb major precisió la interacció entre quarks, amb implicacions directes tant per a la física teòrica com per a la interpretació de dades del Gran Col·lisionador d’Hadrons (LHC) al CERN. Al seu torn, impactarà en els estudis de precisió del bosó de Higgs i en les cerques de física més enllà del Model Estàndard.

La interacció forta és una de les quatre forces fonamentals de la naturalesa, juntament amb l’electromagnetisme, la gravetat i la interacció feble. Així com les partícules amb càrrega elèctrica intercanvien fotons i s'atrauen o repel·leixen mitjançant l'electromagnetisme, els quarks –que posseeixen un tipus de "càrrega" anomenada color– intercanvien gluons i hi interaccionen d'acord amb les lleis de la interacció forta. La constant d'acoblament fort mesura la intensitat d'aquesta interacció; és un paràmetre fonamental del Model Estàndard i resulta essencial per a interpretar els resultats experimentals del LHC, on els protons que col·lisionen estan precisament compostos per quarks units mitjançant aquesta interacció.

Aquesta força es comporta de manera extraordinària: a diferència de les altres, la seua intensitat augmenta amb la distància. Aquesta propietat obliga els quarks a romandre agrupats en estats de càrrega de color neutra –protons, neutrons i altres partícules compostes–, i impossibilita la seua observació aïllada. Aquest fenomen, anomenat confinament, dificulta no només l'estudi de les interaccions entre quarks, sinó també la determinació precisa de la constant d'acoblament fort, ja que requereix modelar com en queden atrapats dins de les partícules compostes.

Experiments com ara ATLAS i CMS al LHC poden estimar el valor de la constant, però la seua precisió es veu limitada per les incerteses dels models de confinament. Ara, l'estudi publicat en Nature ha superat aquest obstacle mitjançant simulacions numèriques de les interaccions fortes i ha aconseguit una precisió sense precedents.

Supercomputació i nous mètodes
L’assoliment combina supercomputació massiva amb tècniques teòriques desenvolupades específicament per a aquest càlcul. Aquesta sinergia entre potència computacional i refinament teòric ha permès determinar la interacció fonamental entre quarks amb una exactitud enorme.

“La nostra recerca dels últims anys –indica Alberto Ramos– s’ha centrat a desenvolupar nous mètodes específicament dissenyats per a resoldre aquest tipus de problemes de manera numèrica. Només ara, després d’emprar ingents quantitats de càlcul, hem pogut confirmar que aquests mètodes superen amb escreix les tècniques convencionals”.

El resultat, dues vegades més precís que tots els resultats experimentals combinats, servirà per a analitzar les dades del LHC amb un nou nivell de precisió i testar el model estàndard de física de partícules.

La publicació
Nature és considerada una de les revistes científiques més prestigioses del món. Rebutja aproximadament el 95 % dels articles que rep i el seu factor d’impacte és dels més elevats, juntament amb el de Science. La física de partícules teòrica rarament apareix entre les seues pàgines, i això dona mostra de la importància d’aquest resultat. No obstant això, no és la primera vegada que l’IFIC aconsegueix publicar en la revista: l’any passat va participar en el descobriment del neutrí més energètic mai observat –l’anomenat “gran neutrí”–, una fita que va ocupar la portada de la revista.

Alberto Ramos destaca que aquesta publicació representa “la culminació de molts anys de desenvolupament de noves tècniques analítiques, de codis i d’execució de projectes en supercomputadores. Aquesta publicació confirma que els resultats obtinguts tindran implicacions més enllà del nostre camp teòric i posseeixen el potencial d’impactar la física experimental d’altes energies”.


Referència de l'article: Dalla Brida, M., Höllwieser, R., Knechtli, F. et al. "High-precision calculation of the quark–gluon coupling from lattice QCD". Nature 652, 328–334 (2026). https://doi.org/10.1038/s41586-026-10339-4