1 / 15

Badanie oddziaływań silnych

r N. 1 fm. Struktura protonu. hybrydy (qqg). glueballe (ggg). Badanie oddziaływań silnych. Badanie struktury hadronów : Czarmonium (cc) – pozytronium QCD egzotyczne stany ( gqq-hybrydy ), ( ggg-glueball ), – eksperyment PANDA

arich
Download Presentation

Badanie oddziaływań silnych

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. rN 1 fm Struktura protonu hybrydy (qqg) glueballe (ggg) Badanie oddziaływań silnych • Badanie struktury hadronów : Czarmonium (cc) –pozytronium QCD egzotyczne stany (gqq-hybrydy), (ggg-glueball), – eksperyment PANDA • Badanie własności materii hadronowej w funkcji (Temperatury, gęstości) przy pomocy reakcji ciężkojonowych, badanie pochodzenia masy hadronów • - eksperyment HADES 4x1012 Quark-Gluon Plasma 3x1012 3x1012 Diagram fazowy materii hadronowej Stany egzotyczne? 2x1012 Materia Jądrowa trajektoria reakcji 1x1012 Temperatura [K] 0 0 gwiazdy neutronowe 1 x 1018 2 x 1018 Jądro atom. Gęstość (Kg/m3)

  2. Pytania czekające na odpowiedź • Skąd biorą się masy cząstek ? • Uwięzienie kwarków (Dlaczego nie obserwujemy swobodnych kwarków?) • Jak opisać strukturę wewnętrzną protonu i jego własności (np. spin =1/2)? • Dlaczego Wszechświat zbudowany jest głownie z materii? • …

  3. Masa a "energia wiązania" mu, d ~ 5 MeV Mp =940 MeV >> 3mq ! Masa jest generowana przez oddziaływanie !

  4. Masy kwarków • masy ("current") generowane przez oddziaływanie z polem Higgsa • (model standardowy – Higgs to motyw powstania LHC !) • massy kwarków lekkich (u,d) ("constituent") generowane przez oddziaływanie- uwięzienie kwarków  Złamanie Symetrii Chiralnej QCD kwarki u,d QCD mass LQCD [Bowman etal ‘02] Instanton model [Diakonov+Petrov ’85, Shuryak] Higgs mass 1 fm r ~99% masy (widzialnej)wszechświata pochodzi od oddziaływania silnego!

  5. 1- 1+ model "worka" jest złamana przez uwięzienie! Parnterzy chiralni 0- R 0+ L Mezony ud /a1 Mezonycu (D) 1+ (2.46) złamana SC: masy są różne! widma hadronów przykład: 1+ (2.42) 0+ (2.31) 1- (2.01) D0 0- (1.86) Symetria chiralna Symetria globalna LQCD dla bezmasowych kwarków , oznacza:  oddziaływanie silne zachowuje skrętność („helicity”) kwarków Symetria Chiralna: stany o przeciwnej parzystości (partnerzy chiralni) powinny mieć taką samą masę: np:mezony:

  6. Metoda pomiaru masy (eksp. HADES) • Pomiar f. rozkładu masy hadronu w materii jądrowej Obserwable: np” krótkożyciowe mezony ,, poprzez rozpady dileptonowe e+e- c 10-15 fm/c • Rekonstrukcja masy w materii poprzez rozpad e+e- (lub +-) • małe prawd.(2) rozpadu • Duże tło hadronowe e+ r e- Te same liczby kwantowe (JPC= 1--) co foton !

  7. Pozytonium - QED Energia wiązania [MeV] Ionization energy 0 3 D 3 S 3 S 3 1 3 3 D 1 2 0 1 2 3 D 3 -1000 1 2 P 3 2 P 3 D 3 2 1 2 S 3 2 2 S 1 1 2 P 1 3 ~ 600 meV 0 1 2 P 3 0 10-4 eV -3000 -5000 1 S 3 8·10-4 eV 1 S 1 1 0 -7000 0.1 nm + - e e C 1 fm C Czarmonium – „pozytonium QCD” Czarmonium - QCD Masa [MeV] 4100 y ¢¢¢ (4040) P (~ 3940) 3 2 3900 D 3 (~ 3800) P (~ 3880) 3 3 1 P (~ 3800) D 3 1 y ¢¢ (3770) 0 2 D 3 D 3 2 1 próg ¢ y (3686) 3700 h ¢ (3590) c c (3556) 2 h (3525) c c (3510) 1 3500 c (3415) 0 3300 J/ y (3097) 3100 h (2980) c Wąskie stany 2900 Czarmonium: badania potencjału uwięzienia

  8. Spektroskopia mezonów D • Mezony D (kwark ciężki c + kwark lekki) • to odpowiednik atomów wodoru w QCD • Własności odkrytych niedawno wąskich stanów Ds0(2317) iDs1 (2458) nie maja jednoznacznej interpretacji teoretycznej (partnerzy chiralni, stany czterokwarkowe, efekt progu DK ?). 8

  9. glueballe (ggg) p G _ p hybrydy (qqg) G. S. Bali, Int.J.Mod.Phys. A21 (2006) 5610-5617 Glueballe – cząstki z masą zbudowane z bezmasowych gluonów(masa zdeterminowana przez energię oddziaływania silnego gluonów) wiele przewidywanych stanów ! Zwykłe liczby kwantowe np. 1-- (proces formacji)

  10. Metoda eksperymentalna…. GSI/ FAIR CERN (SPS) RHIC LHC - wiązki antyprotonów materia barionowaHadrony(mezony+bariony) Partony(SQGP) ???? + partrony? 1- 5 GeV 8, 17 GeV 200 GeV 5.5 TeV! // // // dostępna energia na produkcję cząstek √sNN

  11. GSI-Darmstadt (k. Frankfurtu) www.gsi.de

  12. GSI-Obecnie SIS 100 SIS 18 2T (4T/s) magnets 18Tm (1.8 T magnets) Au do 8-10 GeV/u 1012 ions/s protonsy do 30 GeV 2.8x1013/s U73+ 1.0 GeV/u 109 ions/s Ni26+ 2.0 GeV/u 1010 protony 4.5 GeV 2.8x1013/s Wiązki wtórne Wiązki radioaktywne to 1.5 GeV/u Antyprotony do 30 GeV Pierścienie akumulacyjne HESR: Antyprotony 1.5- 15 GeV GSI-FAIR (od 2017) PANDA HADES

  13. Eksperyment PANDA Eksperyment HADES High Acceptance DiElectron Spectrometer … w GSI od 2002 (antiProtonAnnihilations at Darmstadt) od 2017 www.gsi.de/panda www-hades.gsi.de >400 naukowców >150 naukowców Bardzo istotny wkład grup krakowskich !!!

  14. hybrydy (qqg) Tematyka prac dyplomowych: PANDA (udział w pracach grup badawczych) • Budowa prototypowego detektora • słomkowego do eksperymentu PANDA • Rozwój i testy elektroniki odczytu • detektora ( analogowa, cyfrowa, • transfer danych –GBit/Ethernet) • Symulacje reakcji proton-antyproton w eksperymencie PANDA • Symulacje odczytu i przepływu danych glueballe (ggg) opiekunowie prac: prof. Jerzy Smyrski, pok. 224, e-mail: smyrski@if.uj.edu.pl prof. Piotr Salabura, pok. 233, e-mail: salabura@if.uj.edu.pl

  15. Udział w pomiarach oraz analizie danych eksperymentów Au+Au @ 1.25 AGeV: - rozwój oprogramowania (analiza oraz symulacja) detektora kaskadowego - identyfikacja par e+e- w reakcji Au+Au - rozpoznawanie sygnatur sygnałów przy pomocy kart graficznych (GPU) • rozwój i testy elektroniki cyfrowej dla potrzeb kalorymetru elektromagnetycznego • Symulacje eksperymentu przy użyciu wiązek pionów dla eksp. HADES Tematyka prac dyplomowych: HADES (udział w pracach grup badawczych) opiekun prac: prof. Piotr Salabura, pok. 233, e-mail: salabura@if.uj.edu.pl dr. W. Przygoda , pok 234, e-mail: przygoda@if.uj.edu.ppl

More Related