L'attività di ricerca di Giudice verte sulla formulazione di nuove teorie che estendano le attuali conoscenze delle interazioni delle particelle elementari a regimi di distanze sempre più piccole. Inoltre studia come la teoria delle particelle elementari possa applicarsi alla cosmologia e descrivere gli stadi primordiali della storia del nostro universo. I risultati più significativi sono nei campi della supersimmetria, delle extra dimensioni, della fisica elettrodebole, della fisica dei collisori, della materia oscura e della leptogenesi. Insieme con il fisico Riccardo Barbieri ha proposto[3] il criterio usualmente utilizzato per valutare il grado di naturalezza con cui una teoria supersimmetrica può realizzare la rottura della simmetria elettrodebole. È uno degli inventori del meccanismo di Giudice-Masiero[4], che è la spiegazione preminente del problema Mu nelle teorie di supergravità. Ha dato contributi fondamentali alla formulazione delle teorie di Gauge Mediation[5] ed è coautore dei primi articoli in cui sono state proposte le teorie di Anomaly Mediation[6] e di Split Supersymmetry[7]. È uno dei proponenti di un metodo[8] per calcolare effetti quantistici in teorie con rottura di supersimmetria tramite continuazione analitica nel superspazio. Molto noto e utilizzato in studi per l'LHC è il suo metodo[9] per descrivere le interazioni dei gravitoni in teorie con dimensioni spaziali extra. Inoltre è uno dei creatori del concetto di Minimal Flavor Violation[10], che permette di caratterizzare gli effetti delle transizioni di sapore in nuove teorie di fisica particellare. Dopo la scoperta del bosone di Higgs, ha calcolato la probabilità che il vuoto si disintegri per effetto tunnel quantistico, trovando il sorprendente risultato che l'universo è in uno stato critico che terminerà in un collasso cosmico[11].
Attività di sostegno a progetti con acceleratori di particelle
Giudice ha attivamente partecipato a studi sulle potenzialità degli acceleratori di particelle, sostenendo e promuovendo diversi nuovi progetti al CERN e in altri laboratori del mondo. Ha coordinato gruppi di studio per il LEP[12], il Tevatron[13], la Neutrino Factory[14], l'LHC[15], il CLIC[16], la SuperB[17] e ha partecipato al comitato che ha esaminato la sicurezza delle collisioni tra particelle all'LHC[18]. È stato membro dell'LHC Experiments Committee (LHCCArchiviato il 23 febbraio 2019 in Internet Archive.), il comitato che esamina l'attività dei gruppi sperimentali dell'LHC, del European Committee for Future Accelerators (ECFA), il comitato consultivo per la pianificazione a lungo termine delle strutture per la ricerca nella fisica delle alte energie in Europa, del gruppo di preparazione per la European Strategy for Particle Physics 2020, e di numerosi comitati consultivi e di valutazione per istituti di ricerca in tutto il mondo.
Divulgazione scientifica
Oltre all'attività di ricerca, Giudice è impegnato nella divulgazione scientifica, tenendo spesso conferenze pubbliche sulla fisica delle particelle e su temi connessi, e partecipando a festival scientifici e altri eventi. È l'autore di Odissea nello zeptospazio[19], un libro divulgativo sulla fisica dell'LHC, che è stato finalista del Premio letterario Galileo per la divulgazione scientifica[20] e del Premio Pianeta Galileo 2013. Il libro è stato pubblicato in inglese[21], tedesco[22], francese[23], spagnolo[24], coreano[25] e italiano. Nel 2023 ha pubblicato Prima del Big Bang[26], un libro divulgativo su come è iniziato l'universo e cosa è avvenuto prima.
^ G. F. Giudice, M. L. Mangano, G. Ridolfi, R. Ruckl, et al., Search for new physics, in Physics at LEP2, 1996, pp. eds. G. Altarelli, T. Sjostrand, F. Zwirner, CERN 95/06, arXiv:hep-ph/9602207.
^ S. Ambrosanio et al. [MSSM Working Group Collaboration], Report of the beyond the MSSM subgroup for the Tevatron Run II SUSY / Higgs workshop, 2000, arXiv:hep-ph/0006162.
^ J. Aysto et al., Report of the Stopped Muons Working Group for the ECFA-CERN study on Neutrino Factory and Muon Storage Rings at CERN, 2004, pp. eds. A. Blondel et al., CERN-2004-002, arXiv:hep-ph/0109217. A. Bandyopadhyay et al. [ISS Physics Working Group Collaboration], Physics at a future Neutrino Factory and super-beam facility, in Rept. Prog. Phys., vol. 72, 2009, p. 106201, arXiv:0710.4947.
