En el IFUNAM se estudian los fenómenos cuánticos asociados a las interacciones electromagnéticas y débiles de las partículas elementales. La descripción teórica está englobada en el llamado modelo estándar de las partículas elementales, que hasta ahora es capaz de describir todos los fenómenos de este tipo observados por los experimentos. Posibles discrepancias entre teoría y experimento indicarían la presencia de nuevos fenómenos relacionados con extensiones del modelo estándar, por lo que se realizan esfuerzos teóricos para obtener predicciones de muy alta precisión y comparar con mediciones, tales como: el ángulo de mezcla débil, el momento magnético anómalo del muón, elementos de la matriz de mezcla de quarks, violación de simetrías, etc.
La física hadrónica estudia la estructura y las propiedades de los estados ligados de quarks, los cuales están dominadas por la interacción fuerte, cuya correspondiente teoría es la Cromodinámica Cuántica (QCD). Una particularidad de la interacción fuerte consiste en que, a bajas escalas, la constante de acoplamiento es grande, lo que no permite el estudio perturbativo del lagrangiano de QCD. En ese régimen de la QCD se desarrolla la fenomenología de hadrones. Los diversos enfoques tanto teóricos, experimentales o fenomenológicos nos permiten conocer, por ejemplo, más acerca del protón o del pión. En el IFUNAM, además de la QCD, nos enfocamos en modelos de quarks, teorías efectivas, así como en ajustes de funciones de distribución de manera fenomenológica.
La información experimental se obtiene de experimentos en colisionadores tales como LHCb, CMS, ATLAS, Belle, Babar y experimentos de bajas energías tales como en el Jefferson Lab y RHIC.
