NA61/SHINE: Az erősen kölcsönható anyag fázisdiagramja



Hasonló dokumentumok
Bevezetés a nehéz-ion fizikába

ALICE: az Univerzum ősanyaga földi laboratóriumban. CERN20, MTA Budapest, október 3.

Nehézion ütközések az európai Szupergyorsítóban

Bevezetés a nehézion-fizikába (Introduction to heavy ion physics)

Hadronok, atommagok, kvarkok

Egzakt hidrodinamikai megoldások alkalmazása a nehézionfizikai fenomenológiában néhány új eredmény

Fodor Zoltán KFKI-Részecske és Magfizikai Aug. 17, HTP-2007 Fodor Z. Bevezetés a nehézion fizikába 1

Detektorok. Fodor Zoltán. Wigner fizikai Kutatóközpont. Hungarian Teachers Programme 2015

A CERN, az LHC és a vadászat a Higgs bozon után. Genf

Megmérjük a láthatatlant

A részecskefizika kísérleti eszközei

Mikrofizika egy óriási gyorsítón: a Nagy Hadron-ütköztető

Vélemény Siklér Ferenc tudományos doktori disszertációjáról

Kísérleti és elméleti TDK a nagyenergiás magfizikai területein

Z bozonok az LHC nehézion programjában

A sötét anyag nyomában. Krasznahorkay Attila MTA Atomki, Debrecen

Részecskegyorsítókkal az Ősrobbanás nyomában

A CERN NA61 kísérlet kisimpulzusú részecskedetektorának építése és fizikai analízise

Részecskefizikai gyorsítók

OTKA T Tematikus OTKA Pályázat Zárójelentés. Kvantumszíndinamikai effektusok vizsgálata relativisztikus nehézion ütközésekben

Gyorsítók. Veszprémi Viktor ATOMKI, Debrecen. Supported by NKTH and OTKA (H07-C 74281) augusztus 17 Hungarian Teacher Program, CERN 1

Pósfay Péter. arxiv: [hep-th] Eur. Phys. J. C (2015) 75: 2 PoS(EPS-HEP2015)369

A tau lepton felfedezése

CERN: a szubatomi részecskék kutatásának európai központja

Detektorok. Fodor Zoltán. MTA Wigner FK RMI. Hungarian Teachers Programme 2012

az LHC ALICE Lévai P. az MTA KFKI RMKI csoport nevében

Detektorok. Fodor Zoltán MTA-KFKI Részecske és Magfizikai Kutató Intézete. Hungarian Teachers Programme 2010 CERN

Bemutatkozik a CERN Fodor Zoltán

A részecskefizika eszköztára: felfedezések és detektorok

Kozmikus sugárzás a laborban...?

Részecskés Kártyajáték

Doktori értekezés tézisei

A legkisebb részecskék a világ legnagyobb gyorsítójában

Indul az LHC: a kísérletek

Bemutatkozik a CERN. Fodor Zoltán HTP2015, Fodor Zoltán: Bemutatkozik a CERN

Wolf György (RMKI, Budapest) Tartalom: Az erős kölcsönhatás fázis diagrammja Folyadék-gáz átmenet Nagy sűrűségű anyag Nagyenergiájú anyag Javaslatok

Vastag GEM alapú trigger detektor fejlesztése az LHC ALICE kísérlethez

A nagyenergiás magfizika kísérleti módszerei

Töltött részecske multiplicitás analízise 14 TeV-es p+p ütközésekben

Csörgő Tamás MTA KFKI RMKI

Bevezetés a részecskefizikába

Az LHC kísérleteinek helyzete

Bírálat. Veres Gábor: Az erős kölcsönhatás kísérleti vizsgálata elemi részecskék és nehéz atommagok ütközéseinek összehasonlításával

Theory hungarian (Hungary)

MATROSHKA kísérletek a Nemzetközi Űrállomáson. Kató Zoltán, Pálfalvi József

Mivel foglalkozik a hőtan?

Az extrém sűrű maganyag legforróbb és leghidegebb fázisainak vizsgálata

A v n harmonikusok nehézion-ütközésekben

Bevezetés a modern fizika fejezeteibe. 4. (e) Kvantummechanika. Utolsó módosítás: december 3. Dr. Márkus Ferenc BME Fizika Tanszék

Gyorsítók. Veszprémi Viktor Wigner Fizikai Kutatóközpont OTKA NK augusztus 12. Hungarian Teacher Program, CERN 1

forró nyomon az ősanyag nyomában Csörgő Tamás MTA KFKI RMKI

JÁTSSZUNK RÉSZECSKEFIZIKÁT!

A kvarkanyag nyomában nagyenergiás nehézion-fizikai kutatások a PHENIX kísérletben

Az LHC első éve és eredményei

NAGY Elemér Centre de Physique des Particules de Marseille

Gyorsítók. Veszprémi Viktor ATOMKI, Debrecen. Supported by OTKA MB augusztus 16. Hungarian Teacher Program, CERN 1

Részecskefizika kérdések

HOGYAN CSINÁLHATUNK HÁZILAG HIGGS BOZONT?

Az MTA KFKI Részecske- és Magfizikai Kutatóintézet legsikeresebb kutatási és fejlesztési eredményei

A nagy hadron-ütköztető (LHC) és kísérletei

OTKA NK62044 Tematikus OTKA Pályázat. Zárójelentés

Részecske korrelációk kísérleti mérése Englert Dávid

3. Az Sn-Pb ötvözetek termikus analízise, fázisdiagram megszerkesztése. Előkészítő előadás

Gyorsítók. Veszprémi Viktor ATOMKI, Debrecen. Supported by OTKA MB augusztus 18. Hungarian Teacher Program, CERN 1

Abszolút és relatív aktivitás mérése

Európai Nukleáris Kutatási Szervezet Európai Részecskefizikai Laboratórium. 62 év a részecskefizikai kutatásban

Részecske- és magfizikai detektorok. Atommag és részecskefizika 9. előadás május 3.

Az LHC TOTEM kísérlete

Big Data. A CERN, mint a. egyik bölcsője... Barnaföldi Gergely Gábor. Berényi Dániel & Biró Gábor & Nagy-Egri Máté Ferenc & Andrew Lowe

Az LHC és kísérletei - a Fekete Lyukas Rubik Kockán Csörgő T. MTA Wigner FK, Budapest és KRF, Gyöngyös. 9. BerzeTÖK tábor Visznek, 2016 július 7

A hőterjedés dinamikája vékony szilikon rétegekben. Gambár Katalin, Márkus Ferenc. Tudomány Napja 2012 Gábor Dénes Főiskola

11. tétel - Elektromágneses sugárzás és ionizáló sugárzás kölcsönhatása kondenzált anyaggal, áthatolóképesség, záporjelenségek.

Erős terek leírása a Wigner-formalizmussal

Részecske azonosítás kísérleti módszerei

RUBIK KOCKÁBAN A VILÁG

A Magyar TÖK Mozgalom

Egzotikus részecskefizika

Bevezetés a részecskefizikába

Detektorok. Siklér Ferenc MTA KFKI Részecske- és Magfizikai Kutatóintézet Budapest

Meglesz-e a Higgs-bozon az LHC-nál?

Atommodellek de Broglie hullámhossz Davisson-Germer-kísérlet

Európai Nukleáris Kutatási Szervezet Európai Részecskefizikai Laboratórium. 58 év a részecskefizikai kutatásban

Határtalan neutrínók

BKT fázisátalakulás és a funkcionális renormálási csoport módszer

Al-Mg-Si háromalkotós egyensúlyi fázisdiagram közelítő számítása

KVANTUMMECHANIKA. a11.b-nek

Az ALICE és a REGARD kollaborációk

Hogyan kerül a kvarkanyag

Elemi részecskék, kölcsönhatások. Atommag és részecskefizika 4. előadás március 2.

Részecskefizika és az LHC: Válasz a kérdésekre

Neutrinódetektorok és részecske-asztrofizikai alkalmazásaik

Némethné Vidovszky Ágens 1 és Schanda János 2

Az LHC TOTEM kísérlete

Milyen eszközökkel figyelhetők meg a világ legkisebb alkotórészei?

A Lederman-Steinberger-Schwartz-f ele k et neutrn o ks erlet

MEGLESZ-E A HIGGS-RÉSZECSKE A NAGY HADRONÜTKÖZTETŐVEL?

Hadronzápor hatáskeresztmetszetek nagy pontosságú számítása

Siker vagy kudarc? Helyzetkép az LHC-ról

Az LHC TOTEM kísérlete

Átírás:

NA61/SHINE: Az erősen kölcsönható anyag fázisdiagramja László András Wigner Fizikai Kutatóintézet, Részecske- és Magfizikai Intézet 1

Kivonat Az erősen kölcsönható anyag és fázisai Megfigyelések a fázisszerkezettel kapcsolatban Az NA61/SHINE kísérlet és fizikai programja Összefoglalás 2

Az erősen kölcsönható anyag fázisai Mai modell az erősen kölcsönható anyagra: a Standard Modell QCD része. Elemi részecskéi: kvarkok és gluonok. Az elmélet szerint erős csatolás van köztük, mely az impulzusátadással csökken. A csatolás csökkenésével megváltozik az erősen kölcsönható anyag effektív természete. Normál anyag: hadronikus fázis, kvarkok és gluonok be vannak zárva. Forró anyag: kvark-gluon plazma, kiszabadult kvarkokból és gluonokból. 3

Az elmúlt évtizedben számos kísérlet motivációja a hadronikus és a kvark-gluon fázis közötti átmenet kimutatása és tanulmányozása volt. Az elektromágnesesen kölcsönható anyagnak számos fázisa ismert. Az erősen kölcsönható anyagban is fázisátalakulás várható. 4

Megfigyelések a fázisszerkezettel kapcsolatban Relativisztikus nehézion ütközésekben jellemzően Boltzmann-jellegű transzverz impulzus spektrumokat figyelünk meg: Boltzmann-jellegű impulzuseloszlás centrális ólom-ólom ütközésekben (a CERN-beli NA49 kísérlet adatai). A Boltzmann-jellegű spektrum meredekségi paraméterét hőmérsékletszerű mennyiség definiálására használhatjuk. 5

Ha komolyan vesszük a termodinamikai képet: T (hőmérséklet) [C] A vízgőz melegítéséhez használt hő A víz elforralásához Használt hő 100 A víz melegítéséhez használt hő 0 Ice Q (hozzáadott hő) Fázisátalakulásokat jellemzően fűtési görbék árulnak el (konstans hőmérséklet a kevert fázisban). A világadatokat összevetve a hőmérsékleti görbében kirajzolódik egy fűtési görbeszerű struktúra. 6

Az NA61/SHINE kísérlet és fizikai programja Az erős magyar részvétel mellett zajlott NA49 kísérlet adatai által mutatott fűtési görbe plató arra utalhat, hogy ezen a hőmérsékleten történik meg a fázisátalakulás. Rács-QCD számolások jósolják: a fenti adatoknak megfelelő termodinamikai tartományban valóban van egy elsőrendű fázishatár a hadronikus és a kvark-gluon fázis között, mely egy kritikus pontban végződik. 7

Kérdés: valóban igaz ez a termodinamikai kép? Valóban itt fázisátalakulásról van szó? Igaz a rács-qcd predikció? Megválaszolható lenne pl a kritikus pont kísérleti felfedezésével. Az NA61/SHINE kísérlet elsősorban ezt célozza. A fő módszer: kritikus részecskeszám-fluktuációk kimutatása. Ehhez különböző méretű magok ütközéseit kell vizsgálni különböző energiákon, mintegy szkennelve a fázisdiagramot az energia rendszerméret változókban. Pb+Pb 2016 Xe+La 2015 Ar+Ca 2014 Be+Be 2011-2012 p+pb 2012/14 p+p 2009/10/11 13 20 30 40 Pb+Pb @ 80A GeV/c NA61/SHINE 2011 80 160 energy (A GeV) 8

Az új fázis jelenléte vizsgálható direktebb módszerekkel is: összehasonlítás protonmag ütközésekkel. Modellfüggetlenül megjósolható így, hogy mi lenne mag-mag esetben ha az nukleon-mag ütközések szuperpozíciója lenne. További fizikai programok: referencia hadron-mag hatáskeresztmetszetek mérése kozmikus fizikai és neutrínófizikai alkalmazásokhoz. Phys.Rev. C84 (2011) 034604, Phys.Rev. C85 (2012) 035210. 9

Pb+Pb @ 80A GeV/c NA61/SHINE 2011 10

Az NA61/SHINE kísérlet egy nagy akceptanciájú fix céltárgyas handronspektrométerberendezés a CERN SPS gyorsítójánál. Fő komponensei: 2 db kb 1.5Teslás szupravezető hajlítómágnes, és 4 db összesen 40m3 térfogatú TPC kamra a röppálya detektáláshoz. A kísérlet nem működhetne magyar hozzájárulás nélkül: az adatgyűjtő rendszer magyar építésű (WignerFK), az offline rekonstrukciós szoftverben alapvető a hozzájárulásunk, detektor koordinálást is mi végezzük. Legújabb detektorunk is magyar építésű (REGARD). 11

Az NA61/SHINE együttműködés: 140 fő, 31 intézet A magyar hozzájárulás meghatározó Jelentős érdeklődés: idén 7 csoport csatlakozott (USA) 12

Összefoglalás Az NA61/SHINE egy egyedülálló nagy térszögű hadron spektrométer kísérlet, mely az erős kölcsönhatás vizsgálatára alkalmas egy különösen érdekes energiatartományon. Vizsgáljuk az erősen kölcsönható anyag fázisdiagramját, A nagy impulzusátadással járó folyamatokat, Referencia hadron spektrumok más kísérletek fizikai programjaihoz (neutrínófizikai kísérletek és kozmikus sugárzás obszervatóriumok számára). 13

Köszönöm a figyelmet! 14

Nagyenergiás gyorsítóberendezések adatfelvételi tervei a világon: 2012 LHC: Alice,Atlas,CMS 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 LS1 LS2? SPS: NA61/SHINE (LS: nagy leállás LHC karbantartás) Adatgyűjtés folyamatban RHIC: STAR,PHENIX NICA:? MPD? tervben SIS-100:? HADES, CBM A közeljövőben az NA61/SHINE maradhat az egyetlen nagytérszögű hadron spektrométer kísérlet SPS energiákon 15 15