Dodano: 16 styczeń 2020r.

W USA powstanie nowy akcelerator cząstek. W badaniach wezmą udział naukowcy z NCBJ

Na początku stycznia Departament Energii USA poinformował o wybraniu lokalizacji dla nowego, potężnego urządzenia badawczego fizyki wysokich energii. Zderzacz Elektron-Jon (EIC) ma powstać w Brookhaven National Laboratory (NY) kosztem ok. 2 mld. dolarów. Dwa przeciwbieżne akceleratory zderzać będą elektrony z protonami lub z jonami atomowymi, z możliwością polaryzacji obu wiązek. Program badawczy planowanych eksperymentów współtworzą naukowcy z NCBJ.

Akcelerator cząstek

 

- Nowe urządzenie pozwoli na lepsze zrozumienie budowy najmniejszych cegiełek materii i oddziaływań, dzięki którym ona istnieje - wyjaśnia profesor Lech Szymanowski z Narodowego Centrum Badań Jądrowych (NCBJ). - Fizycy na całym świecie przygotowują program badawczy EIC i pracują nad optymalizacją projektu akceleratorów i eksperymentów korzystających z ich wiązek - dodaje.

Wśród badaczy przygotowujących nowe eksperymenty jest m.in. polska grupa fizyków teoretyków z Departamentu Badań Podstawowych NCBJ. Doktorzy Paweł Sznajder i Jakub Wagner wraz z kolegami z francuskiego CEA przygotowali platformę obliczeniową PARTONS, pozwalającą na generowanie przewidywań dla EIC w oparciu o istniejącą wiedzę teoretyczną na temat oddziaływań silnych.

- Wyniki uzyskane dzięki tej platformie oraz dzięki technikom obliczeniowym takim jak sieci neuronowe i algorytm genetyczny pozwalają na tworzenie precyzyjnych przewidywań dla EIC, ale także na ocenę jego oczekiwanego wpływu na zrozumienie struktury materii. Niezwykła precyzja planowanych eksperymentów po raz pierwszy umożliwi stworzenie trójwymiarowych, tomograficznych obrazów wnętrza protonu - opisuje dr Sznajder.

Badania najmniejszych cegiełek materii

- Przygotowane przez nas narzędzie jest unikalne. Udało nam się uzyskać i opublikować już kilka prac z pierwszymi wynikami, które powinny ułatwić analizę teoretyczną danych uzyskanych w EIC - uzupełnia dr Wagner.

- Materia jądrowa nadal nie jest dokładnie poznana, a oddziaływania w niej zachodzące potrafimy opisywać jedynie w dużym przybliżeniu - przekonuje dr Tolga Altinoluk, realizujący w NCBJ grant Unii Europejskiej dotyczący fizyki ciężkich jonów w EIC. - Zderzenia z użyciem ciężkich jonów umożliwiają badanie nowych stanów materii, o niespotykanej dotychczas gęstości gluonów - cząstek przenoszących oddziaływania silne, odpowiedzialnych za istnienie m.in. protonu - dodaje.  

Badania teoretyczne oddziaływań silnych na najbardziej elementarnym poziomie mają w NCBJ wieloletnią tradycję, a naukowcy z NCBJ należą do grona światowych ekspertów w tej dziedzinie. W 2021 roku instytut wraz z Uniwersytetem Warszawskim będzie organizować międzynarodowe spotkanie fizyków pracujących nad EIC, goszczące kilkuset najwybitniejszych specjalistów z całego świata.

Więcej na temat projektu EIC można przeczytać w informacji na stronie BNL.

 

Źródło: © Narodowe Centrum Badań Jądrowych