Badanie oddziaływań silnych Badanie oddziaływań silnych 1 f m r N Struktura protonu Diagram fazowy materii hadronowej Quark-Gluon Plasma Materia Jądrowa Gęstość (Kg/m 3 ) 1x10 12 2x10 1 2 3 x 1 0 12 4x10 1 2 3x10 12 0 0 1 x 10 18 2 x 10 18 Temperatura [K] Jądro atom. gwiazdy neutronowe trajektor ia reakcji • 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 glueballe (ggg) hybrydy (qqg) Stany egzotyczne?
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 - PowerPoint PPT Presentation
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
• 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
glueballe (ggg)
hybrydy (qqg)
Stany egzotyczne?
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?
• …
Masa a "energia wiązania"
mu, d ~ 5 MeV
Mp =940 MeV >> 3mq !
Masa jest generowana przez oddziaływanie !
Masy kwarków
1
10
100
1000
10000
100000
1000000
u d s c b t
QCD Mass
Higgs Mass LQCD [Bowman etal ‘02] Instanton model [Diakonov+Petrov ’85, Shuryak]
1 fm r
• masy ("current") generowane przez oddziaływanie z polem Higgsa
(model standardowy – Higgs to motyw powstania LHC !)
~99% masy (widzialnej)wszechświata pochodzi od oddziaływania silnego!
Symetria chiralna Symetria globalna LQCD dla bezmasowych kwarków , oznacza: oddziaływanie silne zachowuje skrętność („helicity”) kwarków
R Ljest złamana
przez uwięzienie!
model "worka"
Symetria Chiralna: stany o przeciwnej parzystości (partnerzy chiralni) powinny mieć taką samą masę:
Parnterzy chiralni
0+0-
1- 1+
Mezony cu (D)
0+ (2.31)
1- (2.01)
1+ (2.42)1+ (2.46)
D0
0- (1.86)
Mezony ud
/a1złamana SC: masy są różne!
widma hadronów
przykład:
np:mezony:
Metoda pomiaru masy (eksp. HADES)
Mezon Masa[MeV/c2]
Szerokość [MeV/c2]
Czas życiac [fm/c]
(Ve+e-)tot
0 770 150 1.3 4.4x10-5
782 8.4 23.4 7.1x10-5
1020 4.4 44.4 3.1x10-5
e+
Pomiar f. rozkładu masy hadronu w materii jądrowej
Obserwable: np” krótkożyciowe mezony ,, poprzez rozpady dileptonowe e+e-
2sinppm eeeeee
Rekonstrukcja masy w materii poprzez rozpad e+e- (lub +-)
małe prawd.(2) rozpadu
Duże tło hadronowe e-
c 10-15 fm/c
Te same liczby kwantowe (JPC= 1--) co foton !
Czarmonium – „pozytonium QCD”
~ 600 meV -1000
-3000
-5000
-700011S 0
13S 1
21S 0 23S 121P1
23P2
23P1
23P0
031S 0 31D2
33D2
33D1
33D2
Ionization energy33S 1
e+ e-0.1 nm
Energia wiązania [MeV]
8·10-4 eV
10-4 eV
Pozytonium - QED
3D2
2900
3100
3300
3500
3700
3900
4100
c(3590)
c(2980)
hc(3525)
(3097)
(3686)
(3770)
(4040)
0(3415)
1(3510) 2(3556)
3D1
3D3
1D 2
3P2(~ 3940)
3P1(~ 3880)3P0(~ 3800)
(~ 3800)
1 fm
C C
Masa [MeV]
DD próg
Czarmonium - QCD
Wąskie stany
J/
Czarmonium: badania potencjału uwięzienia
• 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
Spektroskopia mezonów D
Glueballe – cząstki z masą zbudowane z bezmasowych gluonów
(masa zdeterminowana przez energię oddziaływania silnego gluonów)
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