300 likes | 447 Views
Festiwal Nauki - 2002. Politechnika Warszawska. Wydział Fizyki. Jak mierzyć „niemierzalne” ?. czyli pomiary najmniejszych obiektów w największych eksperymentach fizycznych. Rozmiary obiektów materialnych.
E N D
Festiwal Nauki - 2002 Politechnika Warszawska Wydział Fizyki
Jak mierzyć „niemierzalne” ? czyli pomiary najmniejszych obiektów w największych eksperymentach fizycznych
Rozmiary obiektów materialnych ~10-1 m ~10-10 m ~10-15 m Kostka ====> Ziemia Atom ===> ziarnko maku
Skala interwałów czasu Wiek Wszechświata ~1010 lat = 1017s Czas trwania reakcji jądrowych ~10-23 s - jeszcze milion razy krócej !
Nukleon (hadron) „Uwięzienie” kwarków w hadronach de-confinement confinement Materia (plazma) Kwarkowo-gluonowa Materia hadronowa
Jak uzyskać plazmę kwarkowo-gluonową? (1) materia hadronowa ściskanie wzrost temperatury wzrost gęstości „podgrzewanie”
Jak uzyskać plazmę kwarkowo-gluonową? (2)
Zderzenia „ciężkich” jonów Na początku ====> Na końcu ====> Zmiana w czasie gęstości i temperatury ======>
Zgodnie z przewidywaniami modeli teoretycznych powinno to przebiegać nastepująco: (Symulacje komputerowe wykonane w oparciu o przewidywania modelu UrQMD - Ultrarelativistic Quantum-Molecular Dynamics)
(czas) (wymrażanie - emisja) (gaz hadronowy) (faza mieszana) (plazma kwarkowo-gluonowa (stan przedrównowagowy) (przestrzeń)
4x1012 Plazma kwarkowo-gluonowa 3x1012 3x1012 Temperatura (K) 2x1012 1x1012 0 0 1 x 1018 2 x 1018 Gęstość (Kg/m3)
Rezultat zderzenia jąder przy energii 200 GeV na nukleon, CERN, NA35 Jak określić równocześnie rozmiary przestrzenne i czas trwania obiektu, z którego wyemitowane zostały tysiące cząstek w zderzeniach ciężkich jonów? ?
Jak to niegdyś mierzono... ...pomiar długości stopy ( S. Brandt, Analiza danych )
... .ale interesujące nas obiekty mają rozmiary przestrzenne rzedu 10-15 metra i czas trwania rzedu 10-23 sekundy oraz poruszają się z prędkościami bliskimi predkości światła ... Czy to można mierzyć? Zasada nieoznaczoności - co to takiego?
HBT+FSI METODA: Analiza korelacji cząstek emitowanych z małymi prędkościami względnymi Statystyka kwantowa i oddziaływanie w stanie końcowym -przenosi informację Rozmiary i czas emisji Funkcja korelacyjna Wektor różnicy pędu Pomiary rozmiarów i interwałów czasu miliony razy mniejszych niż możliwości najlepszej elektroniki
Quark Matter’2002, Nantes (France) p-K, p-p, and K-p correlationsas a probe of transverse flow Fabrice Retière, Lawrence Berkeley Lab Adam Kisiel, Piotr Szarwas Warsaw University of Technology For the STAR collaboration
Catching up: cosY 0 • long interaction time • strong correlation • Moving away: cosY 0 • short interaction time • weak correlation • Ratio of both scenarios allow quantitative study of the emission asymmetry Non-identical particle correlations probing emission-time ordering purple K emitted first green p is faster purple K emitted first green p is slower F.Retiere, A. Kisiel, P. Szarwas Quark Matter’2002, Nantes (France)
Coulomb attraction / repulsion Out ratio 1 p and K source are shifted Side ratio ~1 Must be due to azimuthal symmetry Long ratio ~ 1 Must be due to symmetry over mid-rapidity Correlation function To the datap-K @ 130 GeV Out ratio Side ratio Long ratio
Transverse flow shifts average emission points Pion pt = 0.15 GeV/c bt = 0.73 Kaon pt = 0.5 GeV/c bt = 0.71 Proton pt = 1. GeV/c bt = 0.73
Festiwal Nauki - 2001 Jan Pluta Wydział Fizyki Politechniki Warszawskiej Zakład Fizyki Jądrowej Pracownia Reakcji Ciężkich Jonów BIG BANG (WIELKI WYBUCH) Przeżyjmy to jeszcze raz !
Festiwal Nauki - 2000 S T A R i A L I C E 2005 r. 2000 r. - wielkie eksperymenty fizyki na przełomie wieków
STAR at RHIC Au+Au @ ~130 GeV/nucleon CM energy
The ALICE Collaboration 937 members 77 Institutions 28 Countries
CERN Największe w świecie laboratorium fizyki gdzie narodził się World Wide Web... ... 5 minut stąd! Przylatujących na lotnisko w Genewie wita foto-tablica... • nie biznes, • nie wojsko, • nie przemysł, • nie polityka... ... FIZYKA !