Kierownik projektu
:
prof. dr hab. Marek Gaździcki
Uniwersytet Jana Kochanowskiego w Kielcach
Panel: ST2
Konkurs
: MAESTRO 10
ogłoszony
15 czerwca 2018 r.
Jednym z ważnych zagadnień współczesnej fizyki jest zrozumienie oddziaływań silnych. To najsilniejsze znane nam oddziaływania, którego cząstkami elementarnymi są kwarki i gluony. W otaczającym nas świecie kwarki i gluony uwiezione są we wnętrzach protonów i neutronów – składników jader atomowych.Powszechnie uważa się, że materia o bardzo dużej gęstości, dużo większej niż ta w jądrach atomowych, może istnieć w stanie w którym kwarki i gluony poruszają się swobodnie – w stanie plazmy kwarkowo-gluonowej. Czy plazma istnieje w naturze? Jak wygląda przejście fazowe między stanem silnie oddziałującej materii o niskiej gęstości, w którym kwarki i gluony są uwięzione, a stanem plazmy kwarkowo-gluonowej? Czy własności silnie oddziałującej materii mogą być badane w laboratorium?
fot. Michał Łepecki, prof. dr hab. Marek Gaździcki
Celem projektu jest poszukiwanie odpowiedzi na powyższe pytania poprzez badanie wysokoenergetycznych zderzeń jąder atomowych w ramach międzynarodowego zespołu badawczego NA61/SHINE. Zespół ten prowadzi pomiary używając detektora NA61/SHINE przy akceleratorze Super Proton Synchrotron (SPS) w laboratorium Europejskiej Organizacji Badań Jądrowych (CERN) w Genewie. Badania zostały zainicjowane i są prowadzone przez prof. dr hab. Marka Gaździckiego.
prof. dr hab. Marek Gaździcki przy pracy
Projekt składa się z dwóch części:
1. Struktury krytyczne i protony. W części tej prowadzona jest analiza produkcji protonów w zderzeniach jądrowych przy wysokich energiach. Analizowane są unikalne w skali światowej dane zarejestrowane przez NA61/SHINE przy różnych energiach zderzenia i dla różnych liczb masowych zderzających się jąder.
2. Struktury krytyczne i powab. Ta część projektu jest poświęcona modernizacji detektora eksperymentu NA61/SHINE. W jej ramach opracowano i skonstruowano nowy system zbierania danych. Rejestruje on zderzenia z wielokrotnie większą szybkością niż jego poprzednik. Tak duża szybkość jest niezbędna do pomiarów rzadko produkowanych cząstek zawierających ciężkie kwarki powabne.
Część pierwsza projektu może bezpośrednio prowadzić do odkrycia własności przejścia od materii uwiezionych kwarkow i gluonow do plazmy kwarkowo-gluonowej. Część druga otwiera drogę do przyszłych odkryć w oparciu o systematyczne dane dotyczące produkcji kwarków powabnych w zderzeniach ciężkich jąder. Pionierskie pomiary uzyskane przez NA61/SHINE będą kontynuowane w nowo powstających laboratoriach, FAIR w Niemczech i J-PARC-HI w Japonii.
Pełny tytuł finansowanego projektu: Struktury krytyczne w oddziaływaniach silnych
prof. dr hab. Marek Gaździcki
Studiował fizykę, doktoryzował się i otrzymał habilitacje na Wydziale Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego w dziedzinie fizyki wysokich energii. Prowadził badania na Uniwersytecie Warszawskim, w Zjednoczonym Instytucie Badan Jądrowych w Dubnej, na Uniwersytecie w Heidelbergu, w Europejskim Laboratorium Badań Jądrowych (CERN) w Genewie i na Uniwersytecie Goethego we Frankfurcie. Jest profesorem na Uniwersytecie Jana Kochanowskiego w Kielcach. Jego podstawowe zainteresowanie to fizyka wysokoenergetycznych zderzeń jąder atomowych. W tej dziedzinie uczestniczył w wielu międzynarodowych programach eksperymentalnych oraz publikuje prace metodologiczne i teoretyczne. Razem z Mark’iem Gorenstein’em (Kyiv) przewidział próg na produkcje nowego stanu materii, plazmy-kwarkowo glunowej, w zderzeniach ciężkich jader atomowych. Przewidywanie zostało potwierdzone przez eksperyment NA49 w Europejskim Laboratorium w ramach dedykowanego programu pomiarów zaproponowanego przez niego i Peter’a Seyboth’a (Monachium). Jest inicjatorem i liderem naukowym eksperymentu NA61/SHINE prowadzonego od 2008 roku w CERN. W ramach tego eksperymentu prowadzone są pomiary dla fizyki oddziaływań silnych – poszukiwanie punktu krytycznego silnie oddziałującej materii - oraz fizyki neutrin i promieniowania kosmicznego.
