Akademia
Górniczo Hutnicza
Wydział Fizyki
i Informatyki Stosowanej
pl en login
 
 
 
 
Badania oddziaływań fundamentalnych

Zagadnienia pochodzenia Wszechświata i podstawowych składników materii nurtują ludzkość od czasów starożytnych. Pierwszymi narzędziami pomiarowymi były nasze zmysły, które wzmocnione lunetami widzącymi odległe obiekty i mikroskopami zaglądającymi w mikronowe struktury musiały wystarczyć naukowcom do prowadzenia obserwacji.
Na początku ubiegłego stulecia konieczność sprawdzania nowych teorii oddziaływań spowodowała gwałtowny rozwój metod detekcyjnych. W latach 50-tych do weryfikacji założeń Modelu Standardowego zbudowano eksperymenty, w których rozpędzane były naładowane cząstki. Energia wyzwolona w ich zderzeniach pozwalała na produkcję niekiedy bardzo ciężkich produktów. Doświadczenia tego rodzaju są jednocześnie i lunetami i mikroskopami: dzięki bardzo dużej energii zgromadzonej na bardzo małym obszarze próbuje się stworzyć warunki podobne do początku Wrzechświata, a jednocześnie wysokoenergetyczne cząstki pełnią rolę światła penetrującego coraz mniejsze składniki materii.
Wraz ze wzrostem apetytu fizyków musiały również rosnąć energie rozpędzanych cząstek - koniec wieku XX zaznaczył się dostępną energią 200 GeV (LEP), już w naszym stuleciu święcić możemy energie o trzy rzędy większe (Tevatron), a w otwartym niedługo akceleratorze LHC spodziewmy się wiązek protonów dających energie 14 TeV. W dalszej przyszłości planowany jest liniowy akcelerator elektronów ILC.
Naukowcy stanowiący Zespół Fizyki Cząstek Elementarnych biorą udział we wszystkich wymienionych powyżej eksperymentach. W przypadku eksperymentów zakończonych oraz prowadzonych aktualnie prace skupiają się na analizie danych oraz kontroli sposobu rejestracji i jakości danych.
Z wielu tematów podjętych w ciągu mijających lat wymienić można:

  • Obserwacja stanów końcowych przy odziaływaniach elektron-proton (ZEUS)
  • Wyznaczenie funkcji struktury fotonu (OPAL)
  • Pomiar hadronowej składowej funkcji struktury elektronu (DELPHI)
  • Obserwacja stanów rezonansowych w oddziaływaniach foton-foton (DELPHI)

W nowych eksperymentach fizycy uczestniczą we wszystkich etapach doświadczenia: projektach, symulacji oddziaływań, detektorów i układów wyzwalania, konstrukcji i testach, aby po latach przygotowań mieć dostęp do analizy danych zebranych przez te detektory. Problemami, poruszanymi obecnie i prowadzonymi w przyszłości na nowych akceleratorach są:

  • Przewidywania parametrów rozpadu bozonu Higgsa i sposoby jego obserwacji (ATLAS)
  • Poszukiwania cząstek supersymetrycznych (ATLAS)
  • Wyznaczenie parametrów macierzy CKM trójkąta unitarności (LHCb)
  • Obserwacja bardzo rzadkich rozpadów mezonów B (LHCb)
  • Własności plazmy kwarkowo-gluonowej (RHIC, ATLAS)
  • Przygotowanie planu detektorów i symulacja oddziaływań na liniowym akceleratorze elektronów (ILC)
 
  Copyright 2008 KOiDC.