Temat 1. BADANIA EKSPERYMENTALNE I TEORETYCZNE W ZAKRESIE FIZYKI I ASTROFIZYKI CZĄSTEK

Wielkość: px
Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Temat 1. BADANIA EKSPERYMENTALNE I TEORETYCZNE W ZAKRESIE FIZYKI I ASTROFIZYKI CZĄSTEK"

Transkrypt

1 Temat 1. BADANIA EKSPERYMENTALNE I TEORETYCZNE W ZAKRESIE FIZYKI I ASTROFIZYKI CZĄSTEK Prace eksperymentalne w tej dziedzinie prowadzone były w Zakładach NZ11,NZ13, NZ14, NZ15, NZ16, NZ17 a prace aparaturowe w DAI. Teoretyczne prace prowadzone były w Zakładach NZ42, NZ43. Wyniki badań w tym temacie zaowocowały w 2012 r. 252 publikacjami w czasopismach objętych wykazem Journal Citation Reports (JCR). BADANIA EKSPERYMENTALNE zadanie 1. Eksperyment ZEUS na akceleratorze HERA w DESY Zakład 23 i 13 Badania zderzeń elektronów lub pozytonów z protonami przy energiach ok. 300 GeV w układzie środka masy e - (e + )p. Koncentrowały się one na pomiarach wielkości charakteryzujących własności końcowych stanów hadronowych (w tym produkcji mezonów wektorowych) oraz testowaniu przewidywań perturbacyjnej chromodynamiki kwantowej (pqcd) poprzez porównanie z wynikami pomiarów. 1. Kontynuacja analizy fizycznej danych uzyskanych w poprzednich latach w eksperymencie ZEUS, a w szczególności: analiza procesów fotoprodukcji mezonów wektorowych; analiza procesów produkcji hadronów w głęboko-nieelastycznych oddziaływaniach ep. Współpraca z DESY, koordynator: prof. Aharon Levy W roku 2012 grupa krakowska eksperymentu ZEUS uczestniczyła w dwóch fizycznych analizach danych ep, które dotyczyły produkcji wektorowych mezonów Y oraz rozkładów skalowanego pędu dziwnych hadronów: K 0 S i (Anti-Λ). Otrzymane wyniki zostały porównane z przewidywaniami modeli bazujących na kwantowej chromodynamice (QCD). W pierwszej analizie zmierzono wielkość b w funkcji przekazu czteropędu t mierzonego w protonowym wierzchołku. Wielkość ta występuje w opisie różniczkowego przekroju czynnego na produkcje Y, przybliżanego przez pojedynczą eksponentę: d /dt exp(-b t ). Pomiary, które przeprowadzono przy scałkowanej świetlności 468 pb -1 i dla wirtualności fotonu Q 2 < 1 GeV 2 dały wartość na b = 4.3 GeV -2 z błędem statystycznym (+2.0,-1.3) i systematycznym (+0.5,-0.6). Otrzymana wartość jest: konsystentna z przewidywaniami perturbacyjnej QCD (b=3.68), zgodna z asymptotycznym zachowaniem tej wielkości i w przybliżeniu równa wartości oczekiwanej dla protonu (b 4 GeV -2 ). W drugiej analizie zmierzone w układzie Breita rozkłady skalowanego pędu, xp, dla K 0 S i Λ (Anti-Λ) produkowanych w głęboko-nieelastycznych oddziaływaniach (DIS, 330pb -1 ) porównano z przewidywaniami programów Monte Carlo (obliczenia w rzędzie LO) jak i analitycznymi (w rzędzie NLO), które używały różnych funkcji fragmentacji otrzymanych z fitów do danych e + e - lub też do danych e + e -, pp, i ep. Obliczenia wykonane w rzędzie NLO QCD nie potrafiły opisać pomiarów. Lepszą zgodność dostarczyły obliczenia Monte Carlo bazujących na modelach CDM i MEPS (zawierających elementy macierzowe i rozwój kaskady partonowej) oraz mechanizmu fragmentacji partonów znanego jako model Lund. Ponieważ xp jest estymatorem zmiennej z używanej w teoretycznym opisie funkcji 1

2 fragmentacj, pomiar xp ma duży potencjał do poprawienia opisu funkcji fragmentacji dla dziwnych hadronów. Współpraca ZEUS opublikowała w 2012 roku 8 artykułów z udziałem zespołu z IFJ PAN w czasopismach wyróżnionych w JCR (w tym jedną wspólnie ze współpracą H1) zadanie 2. Eksperyment H1 na akceleratorze HERA w DESY Zakład 11 Badania zderzeń elektronów lub pozytonów z protonami. Tematyka badawcza krakowskiej grupy H1 koncentruje się na pomiarach końcowych stanów hadronowych w głęboko-nieelastycznym rozpraszaniu ep. 1. Obsługa eksperymentu: symulacje Monte Carlo na farmie PC w DESY; Całkowita statystyka wysymulowanych próbek w 2012 r. wyniosła około 43 mln przypadków. Produkcja symulowanych przypadków prowadzona jest na sieci typu GRID oraz na zarządzanej z Krakowa farmie PC w DESY. Około 15% wszystkich zadań wysłanych do realizacji zostało wykonanych na tej farmie. 2. Analiza końcowych stanów hadronowych: a) poszukiwanie instantonów w procesach rozpraszania głęboko-nieelastycznego przy dużych transferach pędu na akceleratorze HERA, Poszukiwanie efektów procesu instantonowego w fuzji fotonowo-gluonowej prowadzone jest w obszarze kinematycznym 150<Q 2 <15000GeV 2, 0.3<y<0.7, dla próbki o scałkowanej świetlności 358pb -1. Otrzymane wyniki nie wskazują na występowanie jakiegokolwiek nadmiaru przypadków świadczących o procesach z udziałem instantonów QCD. Obliczona górna granica przekroju czynnego na te procesy wynosi 5.4pb przy poziomie ufności 95%, co wyklucza przewidywany przekrój czynny ~10pb. b) badanie procesów rozpraszania głęboko-nieelastycznego przy małych wartościach x-bjorkena na akceleratorze HERA, Pomiary dżetów o dużej energii i dużym pędzie poprzecznym, produkowanych w kierunku bliskim resztek protonu (tzw. dżety do przodu), pozwalają na testowanie dynamiki QCD w obszarze małych wartości x-bjorkena. Jednym z testów jest pomiar korelacji azymutalnych ΔΦ pomiędzy dżetem do przodu i rozproszonym elektronem. Wyniki pokazują, że kształt rozkładów w ΔΦ nie jest czuły na mechanizm ewolucji kaskady partonowej QCD i jest poprawnie opisany zarówno przez modele generujące nieuporządkowaną jak i uporządkowaną w pędzie poprzecznym kaskadę partonową. Obliczenia w ustalonym rzędzie rachunku zaburzeń NLO oparte na równaniach ewolucji Balitskiego-Fadina-Kuraeva-Lipatova są w ogólności poniżej danych, ale w zgodności z nimi w zakresie dużych niepewności teoretycznych. c) badania asymetrii azymutalnych w końcowych stanach hadronowych przy dużych wartościach przekazu czteropędu. W analizie asymetrii azymutalnej uzyskano zależności asymetrii <cosφ>, <cos2φ>, <sinφ>, <sin2φ> w danych oraz w symulacji na poziomie detektora w dobrej zgodności. Okazało się jednak, że poprawki detektorowe oraz radiacyjne są zbyt duże, aby można było uzyskać wyniki na poziomie hadronowym, możliwe do publikacji. W związku z powyższym zrezygnowano z kontynuowania analizy. 2

3 Współpraca z DESY, Koordynator: dr Cristinel Diaconu, dr Stefan Schmitt Praca "Measurement of the Azimuthal Correlation between the most Forward Jet and the Scattered Positron in Deep-Inelastic Scattering at HERA" oparta o analizę danych wykonaną w Krakowie, opublikowana w Eur.Phys.C72(2012). Współpraca H1 opublikowała w 2012 roku 9 artykułów w czasopismach wyróżnionych w JCR, w tym jedną wspólną pracę ze współpracą ZEUS. zadanie 3. Eksperyment Belle na akceleratorze KEK-B (Japonia) Zakład 11 Badanie rzadkich rozpadów mezonów B. W eksperymencie Belle na zderzaczu KEK-B (tzw. fabryce B) badane są rzadkie rozpady mezonów B, które testują model standardowy (MS) oraz jego rozszerzenia w sposób komplementarny do bezpośrednich poszukiwań tzw. nowej fizyki (obecnie prowadzonych na LHC). Dzięki dużym próbkom czystych par mezonów B, w eksperymencie Belle realizowane są pomiary procesów o trudnych sygnaturach, niewykonalne w innych warunkach doświadczalnych. 1. Udział w fazie intensywnej analizy danych Belle. 2. Udział w przygotowaniu do Belle II na SuperKEKB. 3. Rozwój oprogramowania Belle do obliczeń w GRID i rozwój środowiska Cloud Computing. 4. Projektowanie i prototypowanie układów ASIC i detektorów mozaikowych w technologiach SOI, DEPFET i 3D, oraz budowa systemów detektora wierzchołka. Współpraca z KEK, koordynator: prof. Yamauchi 1. Eksperyment Belle zakończył zbieranie danych w czerwcu 2010 r. Obecnie prowadzone są analizy, których celem jest uzyskanie końcowych wyników dla pełnej próbki danych. W 2012 r. zakończono m.in. pomiary asymetrii CP w rozpadach B 0 z przejściem bbar ccs, uzyskując najdokładniejszy pomiar jednego z podstawowych parametrów MS, fazy 1. Zaobserwowano nowe, rzadkie kanały rozpadu mezonów Bs. Badania w dziedzinie spektroskopii kwarkoniów przyniosły m.in. obserwację nowego stanu Zb 0 (10610). 2. Równolegle trwają przygotowania do eksperymentu Belle II na fabryce B nowej generacji, SuperKEKB. W IFJ PAN zakończono prace nad prototypem modułu przesyłającego dane z krzemowego detektora wierzchołka do zunifikowanej platformy COPPER oraz do detektora mozaikowego spektrometru Belle II. 3. Kontynuowano prace nad przygotowaniem środowiska Belle II do obliczeń w systemach rozproszonych, ze szczególnym uwzględnieniem systemu Dirac 6, oraz nad dostosowaniem narzędzi opracowanych dla systemu GRID do współpracy z zasobami tzw. chmury (ang. cloud computing). 4. W ramach prac nad nowymi monolitycznymi detektorami mozaikowymi, wykonano prototypowy układ scalony w technologii SOI z nowatorskim systemem odczytu typu 3

4 rolling shutter, pozwalającym ograniczyć do minimum czas martwy związany z wysyłaniem danych. Przeprowadzone testy wykazały zgodne z oczekiwaniami działanie układu. W 2012 r. współpraca Belle opublikowała 21 artykułów w czasopismach wyróżnionych w JCR. zadanie 4. Eksperyment promieniowania kosmicznego AUGER Zakład 15 Analiza procesu detekcji wielkich pęków atmosferycznych w Obserwatorium Pierre Auger oraz akwizycja i analiza danych. Celem eksperymentu Pierre Auger jest badanie promieni kosmicznych o skrajnie wysokich energiach, powyżej ev. Są to cząstki o najwyższych energiach, jakie znamy w przyrodzie. Pochodzenie tych cząstek nie jest znane jego wyjaśnienie jest jednym z najważniejszych problemów współczesnej astrofizyki. Zadaniem Obserwatorium Pierre Auger jest zgromadzenie danych eksperymentalnych potrzebnych dla wyjaśnienia pochodzenia tych cząstek. Detekcja promieni kosmicznych o najwyższych energiach jest możliwa tylko poprzez rejestrację wywoływanych przez nie tzw. wielkich pęków atmosferycznych. Obserwatorium Pierre Auger jest wyposażone w tzw. hybrydowy układ detekcji wielkich pęków, który umożliwia pomiary wielkich pęków z bezprecedensową dokładnością. Aby wykorzystać te możliwości, potrzebna jest szczegółowa analiza procesów rozwoju wielkiego pęku i jego rejestracji w detektorach, a także uściślenie wielu stosowanych do tej pory przybliżeń. Prace prowadzone w IFJ PAN koncentrują się na tych właśnie zagadnieniach. 1. Analiza procesów rozwoju i detekcji wielkich pęków atmosferycznych: asymetrii rozkładu światła czerenkowskiego emitowanego przez wielki pęk; rozkładu światła w obrazie optycznym wielkiego pęku; wielokrotnego rozpraszania światła w atmosferze i jego wpływu na rozkład światła w obrazie wielkiego pęku; wpływu efektów atmosferycznych na kalibrację energii w detektorze hybrydowym wielkich pęków; 2. Akwizycja i analiza danych w Obserwatorium Pierre Auger. Przeprowadzono analizę rozkładu kierunków promieni kosmicznych o najwyższych energiach, zarejestrowanych w Obserwatorium Pierre Auger, w poszukiwaniu anizotropii wielkoskalowej. Wyznaczono górną granicę amplitudy anizotropii dipolowej w funkcji energii. Mała wartość tej granicy (kilka procent) stanowi istotne ograniczenie dla modeli pól magnetycznych w galaktycznym halo. Jednak intrygującym wynikiem jest płynna zmiana fazy rozkładu dipolowego ze wzrostem energii, od kierunku w pobliżu centrum Galaktyki do antycentrum. Wyznaczono górną granicę strumienia cząstek neutralnych, szczególnie neutronów o energiach powyżej 1 EeV, ze źródeł punktowych w polu widzenia Obserwatorium Pierre Auger. Wynika stąd ważne ograniczenie na scenariusze pochodzenia promieni kosmicznych ultra-wysokich energii ze źródeł galaktycznych. Wyznaczono przekrój czynny na oddziaływanie protonów z jądrami powietrza przy energiach 4

5 znacznie przekraczających energie dostępne w akceleratorach cząstek. Otrzymana stąd wartość przekroju czynnego oddziaływań proton-proton jest bardzo ważna dla testowania modeli oddziaływań jądrowych przy ultra-wysokich energiach. Opublikowano w 2012 roku 10 artykułów w czasopismach wyróżnionych w JCR. zadanie 5. Eksperymenty neutrinowe i poszukiwanie cząstek Ciemnej Materii Zakład 16 Badanie oddziaływań neutrin akceleratorowych, atmosferycznych, słonecznych i z wybuchu Supernowej, poszukiwanie rozpadu protonu oraz poszukiwanie cząstek Ciemnej Materii. W realizacji większości poniższych zadań grupa neutrinowa z IFJ PAN współpracuje w ramach Polskiej Grupy Neutrinowej z grupami z NCBJ, Politechniki Warszawskiej oraz Uniwersytetów Śląskiego, Warszawskiego i Wrocławskiego. 1. Udział w eksperymencie neutrinowym ICARUS T600 w Gran Sasso we Włoszech. Eksperyment ICARUS realizowany jest przez międzynarodową współpracę w podziemnym laboratorium w Gran Sasso z zastosowaniem wielkich komór TPC wypełnionych ciekłym argonem. Badania dotyczą neutrin z wiązki CNGS (Neutrinos from CERN to Gran Sasso) oraz neutrin pochodzenia atmosferycznego. Grupa z IFJ PAN bliżej współpracuje z INFN Padwa, koordynator: prof. Sandro Centro; Laboratori Nazionali Gran Sasso, koordynator: dr Chiara Vignoli i grupą z INFN Milano, koordynator prof. Paola Sala. 2. Udział w akceleratorowym eksperymencie neutrinowym T2K w Japonii Eksperyment T2K prowadzony jest w Japonii przez dużą, międzynarodową współpracę. Wiązka neutrinowa, wytwarzana jest w ośrodku JPARC i rejestrowana przez dwa detektory: bliski (ND280 i INGRID) w odległości 280 m od tarczy i daleki (SuperKamiokande) w odległości 295 km. Eksperyment służy badaniom oscylacji neutrin, w szczególności pomiarom przejść neutrin mionowych w neutrina elektronowe i pomiarom zanikania wiązki neutrin mionowych. Grupa z IFJ PAN bliżej współpracuje z grupami z Oxfordu (koordynator A. Vacherin) i z Barcelony (koordynator F. Sanchez). 3. Udział w europejskim projekcie LAGUNA-LBNO (7. PR UE). LAGUNA_LBNO to projekt studyjny, realizowany przez dużą współpracę międzynarodową, głównie dotyczący europejskiej wiązki neutrinowej z CERN-u dla przyszłego eksperymentu z długą bazą pomiarową. Uczestnicy projektu z IFJ PAN skupiają się na wykorzystaniu doświadczeń z eksperymentu ICARUS w detektorze ciekłoargonowym tego projektu. 4. Prace dla projektu polskiego, podziemnego laboratorium SUNLAB 1 (Sieroszowice Underground Laboratory). W 2012 roku rozpoczął się projekt ISOTTA, w którym część prac dotyczy wytworzenia detektorów do niskotłowych pomiarów w przyszłym laboratorium SUNLAB. 5. Udział w poszukiwaniu cząstek Ciemnej Materii w eksperymencie WARP w Gran Sasso. Analiza danych z testów wykonanych w 2011 roku w laboratorium Gran Sasso z wykorzystaniem małego detektora ciekło-argonowego, wyposażonego w testowy 5

6 fotopowielacz i specjalną szybką elektronikę. Praca we współpracy z grupą z Gran Sasso (koordynator F.Cavanna). Trzy prace, opublikowane przez współpracę ICARUS w 2012, dotyczyły weryfikacji wyniku eksperymentu OPERA o nadświetlności neutrin. Wszystkie trzy przeczyły nadświetlności neutrin, przy czym jedna była pierwszym doniesieniem wskazującym na błędny pomiar OPERY (Phys.Lett. B713 (2012) 17). Dwie prace dotyczyły bezpośredniego pomiaru prędkości w oparciu o bardzo krótkie i znacznie oddalone od siebie impulsy wiązki neutrinowej, a trzecia była eksperymentalnym wykluczeniem efektów przewidywanych przez teorię dla nadświetlnych neutrin. Najważniejsza praca współpracy T2K, opublikowana w 2012 roku, dotyczy wyznaczenia tzw. atmosferycznych parametrów oscylacji neutrin w oparciu o pomiar zanikania strumienia neutrin mionowych (Phys.Rev. D85 (2012) ). Na razie dokładność tych pomiarów jest gorsza niż dla najlepszego wyznaczenia dla danych z eksperymentu MINOS, ale widać już, że docelowo będzie to najdokładniejszy pomiar na jakiś czas. Opublikowano w 2012 roku 8 artykułów w czasopismach wyróżnionych w JCR. zadanie 6. Eksperyment ATLAS na akceleratorze LHC w CERN Zakład 14 Badania oddziaływań proton-proton i ciężkich jonów przy energiach LHC. W oparciu o dane p-p zebrane w roku 2012 uaktualniono geometryczną kalibrację (zależną od czasu) Detektora Wewnętrznego, a także zbadano efekty systematyczne pochodzące od alignment u. Zbadano wpływ uszkodzeń radiacyjnych detektora na wydajność systemu wyzwalania (trigger a). Kontynuowano prace nad rozwojem pakietów oprogramowania rekonstrukcji i identyfikacji hadronowych rozpadów leptonów τ, przygotowano także dedykowaną konfigurację rekonstrukcji przypadków p+pb. Kontynuowano prace nad pomiarem polaryzacji leptonu τ, dla rozpadu Z ττ. Dokonano optymalizacji metody dla pomiaru tej polaryzacji w oparciu o kinematykę produktów rozpadu. Prowadzono także prace nad poszukiwaniem naładowanego bozonu Higgsa w rozpadach H + τν. Ponieważ Model Standardowy nie przewiduje istnienia naładowanego bozonu Higgsa, jego odkrycie będzie świadczyło o Nowej Fizyce. W oparciu o dane p-p zebrane przy pomocy detektora ALFA dokonano analizy efektów systematycznych, związanych z optyką akceleratora, dla pomiaru całkowitego przekroju czynnego. Wykorzystując dane doświadczalne uzyskane podczas seansu fizycznego na LHC z wiązkami ołowiu kontynuowano prace nad pomiarem azymutalnych asymetrii wyprodukowanych cząstek. Dokonano, w oddziaływaniach Pb+Pb, pomiaru globalnych charakterystyk wypływu eliptycznego (v2) metodą płaszczyzny reakcji oraz metodą kumulantów korelacji wielocząstkowych. Wykonano także pomiar efektów kolektywnych w oddziaływaniach p+pb. W ramach programu eksperymentu ATLAS dla fizyki do przodu prowadzono prace techniczne przy detektorze ALFA. W szczególności udoskonalono system monitorowania poprawności uzyskiwanych danych doświadczalnych (online and offline monitoring). Prowadzono także prace przygotowawcze do budowy detektorów AFP. 6

7 Kontynuowano obsługę techniczną systemów zasilania napięciem detektorów SCT i TRT, w szczególności dokonano naprawy uszkodzonych kart wysokiego napięcia zasilaczy. Uczestniczono w pracach nad rozwojem i aktualizacją oprogramowania systemów kontroli (DCS) detektorów SCT i TRT. Wykonywano dyżury eksperckie przy tych detektorach. Zespół z IFJ PAN był w pełni odpowiedzialny za system kontroli DCS detektora TRT. Współpraca z CERN, koordynator: prof. F. Gianotti Współpracowano z ACK Cyfronet AGH i PCSS Poznań przy rozwoju usług informatycznych dla eksperymentów fizyki wysokich energii w projekcie PLGrid+. Współpraca ATLAS (przy aktywnym udziale fizyków z IFJ PAN) odkryła nową cząstkę będącą długo poszukiwanym bozonem Higgsa. Odkrycia dokonano wykorzystując dane doświadczalne uzyskane w latach 2011 i 2012 dla oddziaływań proton-proton w akceleratorze LHC przy energii zderzenia 7 i 8 TeV w układzie środka masy. Analiza przeprowadzona dla różnych kanałów rozpadu dobitnie świadczy o istnieniu skalarnej cząstki o masie około 126 GeV, o sposobie produkcji i rozpadu zgodnym z przewidywanym bozonem Higgsa z Modelu Standardowego. Cząstka ta jest najwyraźniej widoczna w procesach H ZZ(*) 4l, H γγ oraz H WW(*) lν lν. Odkrycie bozonu Higgsa jest bardzo ważne dla zrozumienia fundamentalnych oddziaływań, dotyczy to w szczególności potwierdzenia mechanizmu łamania symetrii elektrosłabej, nadającego masy cząstkom elementarnym i jest niezmiernie istotne dla poznania materii tworzącej Wszechświat. Opublikowano w 2012 roku 127 artykułów w czasopismach wyróżnionych w JCR z udziałem grupy z IFJ PAN. Prace wykonane w ramach zadania były szeroko wykorzystane na forum całej Współpracy ATLAS. W szczególności, geometryczna kalibracja Detektora Wewnętrznego jest niezbędnym elementem większości analiz fizycznych, a sprawnie działający system DCS detektorów SCT i TRT jest niezbędnym elementem poprawnego działania eksperymentu. Zapewniono zasoby obliczeniowe do centralnej produkcji eksperymentu ATLAS oraz udzielano wsparcia użytkownikom polskiego Tier2 w ramach WLCG. zadanie 7. Eksperyment LHC-b na akceleratorze LHC w CERN Zakład 17 Badania nad niezachowaniem parzystości kombinowanej CP, a także niektórych rzadkich rozpadów mezonów B. wyznaczenie parametrów łamania symetrii CP w procesach z udziałem hadronów pięknych i powabnych; poszukiwanie efektów Nowej Fizyki w rzadkich rozpadach mezonów pięknych i powabnych; poszukiwanie rozpadów z łamaniem liczby leptonowej i barionowej. 1. Udział w obsłudze eksperymentu LHCb w trakcie zbierania danych. Zespół brał udział w różnorodnych dyżurach eksperckich podczas zbierania danych: Data Manager, Data Quality, dyżury w poszczególnych podsystemach detektora: OT, VELO, RICH, HLT. W roku 2012 wywiązano się ze wszystkich obowiązków zgodnie z regułami współpracy LHC. Uczestniczono w utrzymaniu wysokiej jakości działania detektora 7

8 zewnętrznego (Outer Tracker) do budowy którego grupa z IFJ PAN wniosła znaczący wkład. 2. Rozwój oprogramowania i analiza danych doświadczalnych. Wniesiono wkład w rozwój i utrzymanie oprogramowania do rekonstrukcji przypadków oraz do analizy danych. Rozwinięto narzędzia do końcowej analizy fizycznej danych. Opracowano skomplikowane metody dopasowań do danych, które używane są powszechnie we współpracy LHCb. Zespół prowadzi kilka analiz fizycznych (tematy prac doktorskich) w których pełni wiodącą rolę lub prowadzi je samodzielnie. 3. Rozwój algorytmów systemu wyzwalania. Grupa z IFJ PAN jest współodpowiedzialna za algorytmy systemu wyzwalania (High Level Trigger). Algorytmy dostosowano do warunków pracy akceleratora LHC. Przeprowadzono optymalizację ich działania w celu osiągnięcia maksymalnej czułości przeprowadzanych pomiarów. 4. Rozbudowa lokalnej infrastruktury obliczeniowej i rozwój narzędzi do analizy danych eksperymentalnych w systemach rozproszonych typu Grid i systemach typu Cloud Computing. Końcowa analiza danych prowadzona była w lokalnym ośrodku Tier-3, który został uzupełniony o nowe jednostki obliczeniowe i dodatkową przestrzeń dysków na dane. Regularnie uaktualniano oprogramowanie do analizy danych włączając narzędzia do masowej analizy w środowisku Grid. Pozwoliło to na wydajne przetwarzanie danych w ramach rozproszonego systemu oraz transfer wyników na lokalną przestrzeń dyskową w celu przeprowadzenia dalszych kroków analizy. Zainstalowano oprogramowanie LHCb na systemie Cloud Computing uruchomionym w IFJ PAN. Przygotowano obrazy maszyn wirtualnych do tworzenia farm obliczeniowych i przeprowadzono produkcję Monte Carlo. Współpraca z CERN, koordynator: prof. P. Campana Przeprowadzono wiele analiz dla danych zebranych w 2011 do których stopniowo dołączane są wyniki dla danych z 2012 roku. Grupa z IFJ PAN wniosła znaczący wkład w selekcję danych oraz wyznaczenie kąta gamma, którego niepewność bezpośredniego pomiaru jest obecnie największa spośród trzech kątów trójkąta unitarności. Pomiary kąta gamma prowadzone są dla kanałów rozpadu Bs DsK oraz B Dπ. Niezgodność pomiarów tego kąta dla badanych kanałów oraz innymi metodami wskazywałaby na obecność efektów Nowej Fizyki. Wykonano pomiar łamania symetrii CP dla mezonów Bs. Poszukiwano rzadkich procesów z łamaniem liczby leptonowej oraz jednoczesnym łamaniem liczby leptonowej i barionowej. Wyznaczono odpowiednie ograniczenia zawężające parametry modeli wykraczających poza Model Standardowy. Przeprowadzono analizę dżetów kwarków pięknych oraz zmierzono przekrój czynny na produkcję par kwarków pięknych przy energii 7 TeV. Łącznie z udziałem zespołu z IFJ PAN opublikowano 31 prac w czasopismach wyróżnionych w JCR. 8

9 zadanie 8. Eksperyment SuperB (LNF Frascati, Włochy) Zakład 17 Przygotowanie badań nad fizyką ciężkich zapachów - projektowanie aparatury oraz rozwój oprogramowania dla przyszłego eksperymentu SuperB. Udział w symulacjach fizycznych dotyczących optymalizacji parametrów detektora SuperB. Kontynuowano prace dotyczące aparatury i optymalizacji oprogramowania sub-detektora IFR (kalorymetru hadronowego oraz urządzenia do rekonstrukcji mionów w projektowanym spektrometrze SuperB). Prace te dotyczyły głównie badania parametrów krzemowych fotopowielaczy, rekonstrukcji torów mionów i naładowanych hadronów oraz eliminowania przyczynków do trajektorii cząstek, pochodzących od szumu aparatury. Aktywnie uczestniczono w analizie danych doświadczalnych zebranych podczas testów na wiązce zarówno prototypu urządzenia IFR, jak i krzemowego detektora wierzchołka. Prowadzono także symulacje metodą Monte Carlo zmierzające do oszacowania potencjału doświadczalnej obserwacji rzadkich, egzotycznych rozpadów leptonów tau, zachodzących z łamaniem zachowania liczby leptonowej. Opracowano główne założenia konstrukcji detektora IFR. Przeprowadzono badania potencjału pomiarów dla projektowanego detektora. Wykonawcy zadania wygłosili pięciokrotnie proszone referaty na międzynarodowych konferencjach naukowych. Grupa eksperymentu SuperB zorganizowała także w Krakowie trzydniowe zebranie robocze około 40 osób pracujących przy urządzeniu IFR (wrzesień 2012 r.) Rezultaty powyższych prac zostały spisane w postaci tzw. Technical Design Report współpracy SuperB. zadanie 9. Projekt i budowa detektora dla liniowego zderzacza elektronów Zakład Prace nad przygotowaniem projektu detektora do pomiaru świetlności (LumiCal) dla przyszłego liniowego akceleratora ILC lub CLIC 2. Prace związane z projektem instalacji systemu Low Level Radio Frequency - LLRF (współpraca z DESY, Hamburg). Udział w technicznych projektach prototypowych detektorów (7. PR UE AIDA), w tym globalnego systemu akwizycji danych DAQ i pozycjonowania detektora LumiCal; Udział w pomiarach prototypu detektora na elektronowych wiązkach w DESY i w CERN; Prace wykonane w ramach projektu 7. PR UE o akronimie EuCARD, związane z urządzeniem FLASH. Uruchomienie laserowego systemu do pomiaru położeń, używającego półprzepuszczalnych sensorów krzemowych. Rozpoczęcie budowy laboratoryjnego prototypu do pomiaru 9

10 przemieszczeń detektora LumiCal. Rozpoczęcie wstępnych prac dla włączenia systemu akwizycji danych detektora LumiCal do globalnego systemu DAQ głównego detektora ILD, przygotowywanego dla eksperymentów na ILC/CLIC. Opracowanie projektu instalacji systemów sterowania (LLRF Low Level Radio Frequency) nadprzewodzącymi wnękami rezonansowymi. Uzgodniono wymagania dotyczące infrastruktury: szaf sterowniczych z wymuszonym chłodzeniem, zasilania energią elektryczną, podłączenia i wydatku wody chłodzącej, prowadzenia i podłączenia falowodów sygnałowych oraz uzgodnienie interfejsów pomiędzy różnymi systemami w XFEL. W oparciu o program 3D CAD sprawdzono poprawność przestrzennego umiejscowienia elementów instalacji kabli, falowodów, szaf sterowniczych i osłon dla elektroniki przed promieniowaniem. Uzyskane wyniki z pomiarów kolejnych prototypów detektora LumiCal na testowych wiązkach akceleratorowych pozwolą zaprojektować docelowy detektor LumiCal, który będzie pracował na liniowym akceleratorze ILC/CLIC. Prototyp system LLRF jest testowany na urządzeniu FLASH (mniejszy, próbny laser na swobodnych elektronach), które jest wielkim poligonem doświadczalnym dla całej technologii przyspieszania cząstek z użyciem rezonansowych wnęk nadprzewodzących. Ta technologia będzie użyta w urządzeniu XFEL (lasera na swobodnych elektronach) i w przyszłym liniowym akceleratorze ILC. zadanie 10. Badania w zakresie astronomii gamma Zakład 43 Prowadzenie badań w zakresie obserwacyjnej astrofizyki promieniowania gamma poprzez udział w eksperymencie H.E.S.S. (High Energy Stereoscopic System) oraz w fazie projektowej obserwatorium CTA (Cherenkov Telescope Array). Prowadzono projekty obserwacyjne dotyczące astrofizycznych źródeł gamma w zakresie najwyższych energii (100 GeV 100 TeV) w ramach współpracy H.E.S.S. Zespół fizyków IFJ PAN był również zaangażowany w prace techniczno-rozwojowe zmierzające do budowy obserwatorium CTA oraz opracowanie celów naukowych projektu. Ponowne obserwacje galaktyki spiralnej NGC 253 z burzą aktywności gwiazdowej instrumentem H.E.S.S. oraz za pomocą satelity Fermi pozwoliły na zmierzenie widma emisji gamma HE i VHE w szerokim zakresie energii obejmującym 5 rzędów wielkości. Widmo promieniowania gamma obiektu ma charakter potęgowy i może być opisane poprzez pojedynczy wykładnik widmowy w całym mierzonym zakresie energii. Sugeruje to, że własności procesów transportu promieniowania kosmicznego słabo zależą od energii a dominującym mechanizmem unoszenia energetycznych cząstek z obszaru ze zwiększonym tempem aktywności gwiazdowej do dysku galaktycznego jest adwekcja. W hadronowym scenariuszu produkcji emisji gamma zbiorcze widmo potęgowe w szerokim zakresie energii byłoby tworzone przez nałożenie się widm od poszczególnych źródeł w obszarze z burzą aktywności. Odkryto emisję gamma z mgławicy pulsarowej N157B, która znajduje się w Wielkim Obłoku Magellana. Obiekt ten stanowi pierwsze pozagalaktyczne gwiazdowe źródło gamma 10

11 i jednocześnie najodleglejszą mgławicę pulsarową odkrytą w zakresie VHE. Pulsar PSR J stowarzyszony z mgławicą jest najjaśniejszym znanym obiektem tego typu. Zaobserwowanie emisji gamma z tak odległego obiektu było możliwe dzięki dużemu tempu spowolnienia rotacji pulsara oraz obecności silnego tła podczerwonego, które zwiększa efektywność na rozpraszanie fotonów do TeV-owych energii przez relatywistyczne elektrony i pozytrony w odwrotnym procesie Comptona. Oszacowany okres obrotu w momencie narodzin pulsara jest najkrótszy z obecnie zmierzonych, co wskazuje, że masa progenitora była bliska progu na formowanie się czarnej dziury w wybuchu supernowej. Oszacowano górne ograniczenia na strumień emisji gamma z gromady galaktyk Hydra A. Emisja ta, w gromadach takich jak badana, powinna być generowana w procesach oddziaływania potężnych dżetów aktywnego jądra centralnej galaktyki z otaczającym ośrodkiem międzygalaktycznym. Procesy te prowadzą to tworzenia bąbli w ośrodku wypełnionych nietermicznymi cząstkami a skala przestrzenna tych struktur jest porównywalna z rozmiarem całej gromady. Zmierzony limit strumienia emisji pozwala wyznaczyć ograniczenia na wkład relatywistycznych cząstek do całkowitego ciśnienia niezbędnego aby uchronić bąble przed kolapsem. - Poszukiwano także emisji gamma będącej produktem anihilacji cząstek ciemnej materii w gromadzie galaktyk Fornax. Nie zarejestrowano statystycznie znaczącego sygnału, który byłby skutkiem badanych efektów, natomiast oszacowano ograniczenia na przekrój czynny procesów anihilacji. Pozwalają one zawęzić parametry opisujące własności hipotetycznych cząstek ciemnej materii. We współpracy HESS opublikowano w 2012 roku 13 artykułów z udziałem grupy z IFJ PAN w czasopismach wyróżnionych w JCR. Prace inżynieryjne wykonywane przez w Dziale DAI, dotyczące opracowania konstrukcji tzw. małego teleskopu oraz nowatorskiej technologii wytwarzania zwierciadeł kompozytowych dla CTA, doprowadzą w najbliższym czasie do budowy prototypu w teleskopu w IFJ PAN. Pozwolą także na wzięcie aktywnego udziału w fazie budowy obserwatorium CTA. Zadanie11: Eksperyment STAR na akceleratorze RHIC (BNL,USA) Badanie asymetrii spinowych w elastycznym rozpraszaniu spolaryzowanych wiązek protonowych Badanie centralnej produkcji w procesach dyfrakcyjnych IFJ-PAN uczestniczy w analizie danych eksperymentu STAR pochodzących ze specjalnych naświetlań, w których rozproszone pod bardzo małym kątem protony rejestrowane są w detektorach krzemowych umieszczonych w tzw. Roman Pots w pobliżu wiązki akceleratora. Fizycy z IFJ-PAN uczestniczą w analizie danych rozpraszania elastycznego oraz rozpraszania dyfrakcyjnego z produkcją pary naładowanych pionów, które są rejestrowane w centralnym detektorze eksperymentu STAR. Ponadto prowadzone są prace nad generatorem przypadków dla fizyki centralnej dyfrakcyjnej produkcji cząstek oraz prace związane z przygotowaniem drugiej fazy eksperymentu przewidywanej w 2014 roku. Zakończenie pomiaru pojedynczej asymetrii spinowej AN (publikacja) Pierwszy pomiar ekskluzywnej centralnej produkcji par pionów w procesie dyfrakcyjnym (preliminary data, referat na konferencji MEZON 2012) Uruchomienie pierwszej wersji generatora przypadków dla centralnej dyfrakcyjnej produkcji cząstek w ramach oprogramowania eksperymentu STAR 11

12 Opublikowano w 2012 roku 5 artykułów w czasopismach wyróżnionych w JCR z tego zadania. BADANIA TEORETYCZNE zadanie 12. Teoria i fenomenologia oddziaływań fundamentalnych z uwzględnieniem eksperymentów fizyki cząstek elementarnych Zakład 42 Obliczenia teoretyczne i numeryczne oraz symulacje technikami Monte Carlo dla potrzeb działających i planowanych eksperymentów prowadzonych przy akceleratorach cząstek (LHC, HERA, fabryki B, ILC, CLIC i inne). W ramach realizowanych prac prowadzono obliczenia analityczne i numeryczne oraz symulacje stochastyczne w oparciu o kwantową teorię pola oraz dostępne wyniki eksperymentalne. Konstruowano nowe i rozwijano istniejące oprogramowanie specjalistyczne oraz ogólnego użytku. Realizowane prace były współfinansowane ze środków NCN, NCBiR, FNP oraz FP7. Prace wykonano we współpracy m. in. z: CERN; DESY, the University of Aachen (Niemcy); LAPP Annecy (Francja); Baylor University, Southern Methodist University (USA); NCSR Democritos (Grecja); JINR, Budker Institute of Nuclear Physic (Rosja); Hangzhou Normal University (Chiny); Nagoya University (Japonia); University of Valencia, IFAE (Hiszpania). Opracowano nową metodę włączania poprawek NLO do twardego procesu w połączeniu z dwoma kaskadami partonowymi klasy LO, dla procesu produkcji bozonu W/Z i dla głęboko nieelastycznego zderzenia elektron-proton. Proponowane rozwiązanie jest alternatywą dla rozwiązań w projektach MC@NLO i POWHEG i ma w porównaniu z nimi duże zalety: prostotę sformułowania, dodatniość wagi Monte Carlo, zbędność tak zwanych vetoed shower i truncated shower, które bardzo komplikują ich implementację. Kontynuowano prace nad projektami TAUOLA i PHOTOS: opublikowano dokumentację do uniwersalnego interfejsu TAUOLA C++; zaproponowano nową parametryzację prądów hadronowych w rozpadach leptonu tau opartą o lagrangiany chiralne; skonstruowano nowe oprogramowanie do analizy efektów spinowych produkcji leptonów tau w rozpadach bozonów elektrosłabych w LHC; przeanalizowano dokładne elementy macierzowe pierwszego rzędu dla radiacji w rozpadach bozonów elektrosłabych. Opracowano dwie niezależne metody obliczania niezmienniczych ze względu na cechowanie drzewiastych elementów macierzowych z jednym lub dwoma gluonami poza powłoką masy. Takie elementy macierzowe są niezbędne w rachunkach w formalizmie "high-energy factorization", umożliwiającym opis zderzeń przy wysokich energiach. Wyprowadzono nową zresumowaną postać równania Balitski-Kovchegov (BK). Pozwoliła ona na zaproponowanie uogólnienia równania CCFM do równania nieliniowego. Rozwiązanie takiego równania dostarcza rozkładu gluonów, który pozwala na analizę procesów z twardą skalą i uwzględnieniem efektów saturacyjnych. Opracowano efektywny algorytm numeryczny oraz Monte Carlo do rozwiązywania powyższych równań. Zrozumiano wpływ nieliniowości w równaniu BK na słabą zależność od warunków 12

13 brzegowych. Oszacowano skale saturacji wynikającą z wprowadzenia do równania CCFM nieliniowości. Rozwijane oprogramowanie stochastyczne jest używane przy analizie danych w eksperymentach przy LHC, Tevatronie oraz przez grupy z Belle i BaBar, na przykład przy pomiarze masy bozonu W lub poszukiwaniu i mierzeniu własności cząstki Higgsa. Wyniki dotyczące rozkładów gluonowych zostały wykorzystane do opracowania przewidywań dla produkcji di-dżetów w zderzeniach proton-ołów w LHC. Wyniki dotyczące elementów macierzowych zostały wykorzystane do wyliczenia przekroju czynnego na produkcję bozonu Z + 2 jety w zderzeniach proton-proton i proton-ołów w LHC. Oszacowano również efekty zmniejszenia przekroju czynnego na te procesy spowodowane efektami rekombinacji gluonów. TAUOLA i PHOTOS zostały użyte w eksperymentalnych pracach dotyczących odkrycia Higgsa oraz najdokładniejszego pomiaru masy W. Opublikowano w 2012 roku 9 artykułów w czasopismach wyróżnionych w JCR z tego zadania. zadanie 13. Astrofizyczne i kosmologiczne aspekty fizyki cząstek Zakład 43 Tematyka badań obejmuje zagadnienia takie jak: gęsta materia w gwiazdach neutronowych, najwcześniejsze obiekty we Wszechświecie, promienie kosmiczne wysokich energii, mikrofizyka fal uderzeniowych w plazmie bezzderzeniowej, ciemna materia w galaktykach, źródła fal grawitacyjnych, oddziaływania grawitacyjne relatywistycznych cząstek. 1. Badania modeli galaktyk spiralnych w oparciu o model dyskowy, umożliwiające poprawny opis własności galaktyk bez konieczności wprowadzania ciemnej materii. Wykonywane są one we współpracy z Instytutem Fizyki Uniwersytetu Jagiellońskiego. 2. Badania mikrofizyki fal uderzeniowych w kosmicznej plazmie bezzderzeniowej wykonywane są w oparciu o kinetyczne symulacje numeryczne particle-in-cell (PIC). Wykonywane są one we współpracy m.in. z Uniwersytetem Poczdamskim. Ad1. Przeanalizowano, na przykładzie galaktyk spiralnych NGC 891 i NGC 253 wpływ wielkoskalowych pól magnetycznych na rotację galaktyk. W oparciu o dostępne dane obserwacyjne oraz model dyskowy określono transwersalną gęstość masy i wynikający stąd stosunek masa-jasność. Przeanalizowano znaczenie czynników wpływających na rotację materii w galaktykach i zbadano ich wpływ na lokalny profil stosunku masa-jasność. Ad2. Za pomocą symulacji PIC pokazano, że obecność populacji wysokoenergetycznych cząstek w sąsiedztwie fali uderzeniowej nie wpływa na mikrofizykę niestabilności plazmowych odpowiedzialnych za formowanie się szoku. Wielkoskalowe symulacje PIC procesów tworzenia się nierelatywistycznych szoków wykazały, że drobnoskalowe niestabilności dwustrumieniowe Weibela mogą stanowić mechanizm dyssypacji energii odpowiedzialny za formowanie się fal uderzeniowych. Efektywność procesów formowania się szoków jest większa w obecności średniego pola magnetycznego wzdłuż kierunku propagacji fali. Dynamika elektronów znacząco wpływa na własności układu. Efektywność akceleracji cząstek do ponad termicznych energii jest mała. 13

14 Opublikowano w 2012 roku łącznie 6 artykułów w czasopismach wyróżnionych w JCR z tej tematyki. zadanie 14. Podstawy i uogólnienia mechaniki kwantowej Zakład 43 Zastosowanie metod algebraicznych i matematyki dyskretnej w rozwiązywaniu zagadnień fizyki kwantowej. Konstrukcja modeli kwantowych bazujących na opisie kombinatorycznym. Badanie własności uogólnionych stanów koherentnych 1. Kombinatoryczna konstrukcja i badanie własności prostych modeli kwantowych. Badania we współpracy z uniwersytetami Paris VI i XIII. 2.Znaczenie warunku zupełności, tzw. rozkładu jedności, dla uogólnionych stanów koherentnych. Badania we współpracy z Instytutem Matematyki UJ oraz Uniwersytetem Paris VI. 3.Metody jawnej konstrukcji własności rozkładów Levy'ego oraz ich wykorzystanie do rozwiązywania równań ewolucji. Badania we współpracy z uniwersytetami Paris VI i XIII oraz centrum ENEA we Frascati. Włochy. Ad.2. Podano spójny matematycznie sposób konstrukcji uogólnionych stanów koherentnych bazujący na teorii przestrzeni Hilberta z jądrem reprodukującym, wolny od konieczności wprowadzenia miary. Podejście to umożliwia nowe spojrzenie na reprezentację Bargmanna i jej wykorzystanie w analizie problemów mechaniki kwantowej. Ad.3. Znalezione przez nas transformaty całkowe nowego typu pozwalają na znajdowanie jawnych postaci rozkładów Levy'ego i wykorzystanie ich do konstrukcji rozwiązań równań ewolucji typu równania Fokkera-Plancka ze współczynnikami niezależnymi od czasu. Drugim ważnym zastosowaniem opracowanej metody jest jej użycie do rozwiązywania ułamkowego równania Fokker-Plancka, związanego z procesem anomalnej dyfuzji, co kryje za sobą możliwość konstrukcji jawnego oraz matematycznie konsystentnego opisu zjawisk dalece wykraczających poza fizykę i obejmujących także zagadnienia z zakresu nauk o życiu i nauk społecznych. Opublikowano w 2012 roku łącznie 5 artykułów w czasopismach wyróżnionych w JCR z tej tematyki. 14

WYKŁAD 8. Wszechświat cząstek elementarnych dla przyrodników

WYKŁAD 8. Wszechświat cząstek elementarnych dla przyrodników Wszechświat cząstek elementarnych dla przyrodników WYKŁAD 8 1 Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW 2.12. 2009 Współczesne eksperymenty-wprowadzenie Detektory Akceleratory Zderzacze LHC Mapa drogowa Tevatron-

Bardziej szczegółowo

WYKŁAD 8. Wszechświat cząstek elementarnych dla przyrodników. Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW 25.11.2011

WYKŁAD 8. Wszechświat cząstek elementarnych dla przyrodników. Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW 25.11.2011 Wszechświat cząstek elementarnych dla przyrodników WYKŁAD 8 Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW 25.11.2011 Współczesne eksperymenty Wprowadzenie Akceleratory Zderzacze Detektory LHC Mapa drogowa Współczesne

Bardziej szczegółowo

th- Zakład Zastosowań Metod Obliczeniowych (ZZMO)

th-  Zakład Zastosowań Metod Obliczeniowych (ZZMO) Zakład Zastosowań Metod Obliczeniowych (ZZMO) - prof. dr hab. Wiesław Płaczek - prof. dr hab. Elżbieta Richter-Wąs - prof. dr hab. Wojciech Słomiński - prof. dr hab. Jerzy Szwed (Kierownik Zakładu) - dr

Bardziej szczegółowo

Atmosfera ziemska w obserwacjach promieni kosmicznych najwyższych energii. Jan Pękala Instytut Fizyki Jądrowej PAN

Atmosfera ziemska w obserwacjach promieni kosmicznych najwyższych energii. Jan Pękala Instytut Fizyki Jądrowej PAN Atmosfera ziemska w obserwacjach promieni kosmicznych najwyższych energii Jan Pękala Instytut Fizyki Jądrowej PAN Promienie kosmiczne najwyższych energii Widmo promieniowania kosmicznego rozciąga się na

Bardziej szczegółowo

r. akad. 2008/2009 V. Precyzyjne testy Modelu Standardowego w LEP, TeVatronie i LHC

r. akad. 2008/2009 V. Precyzyjne testy Modelu Standardowego w LEP, TeVatronie i LHC V. Precyzyjne testy Modelu Standardowego w LEP, TeVatronie i LHC 1 V.1 WYNIKI LEP 2 e + e - Z 0 Calkowity przekroj czynny 3 4 r. akad. 2008/2009 s Q N 3 4 s M s N Q I M 12 s ) M (s s s 2 f C 2 Z C f f

Bardziej szczegółowo

1. Wcześniejsze eksperymenty 2. Podstawowe pojęcia 3. Przypomnienie budowy detektora ATLAS 4. Rozpady bozonów W i Z 5. Tło 6. Detekcja sygnału 7.

1. Wcześniejsze eksperymenty 2. Podstawowe pojęcia 3. Przypomnienie budowy detektora ATLAS 4. Rozpady bozonów W i Z 5. Tło 6. Detekcja sygnału 7. Weronika Biela 1. Wcześniejsze eksperymenty 2. Podstawowe pojęcia 3. Przypomnienie budowy detektora ATLAS 4. Rozpady bozonów W i Z 5. Tło 6. Detekcja sygnału 7. Obliczenie przekroju czynnego 8. Porównanie

Bardziej szczegółowo

Zakłady Naukowe Oddziału Fizyki i Astrofizyki Cząstek w Instytucie Fizyki Jądrowej

Zakłady Naukowe Oddziału Fizyki i Astrofizyki Cząstek w Instytucie Fizyki Jądrowej Zakłady Naukowe Oddziału Fizyki i Astrofizyki Cząstek w Instytucie Fizyki Jądrowej Oddziaływań Leptonów (NZ11) Struktury Hadronów (NZ12) Liniowego zderzacza (NZ13) Eksperymentu ATLAS (NZ14) Promieniowania

Bardziej szczegółowo

Oddziaływania elektrosłabe

Oddziaływania elektrosłabe Oddziaływania elektrosłabe X ODDZIAŁYWANIA ELEKTROSŁABE Fizyka elektrosłaba na LEPie Liczba pokoleń. Bardzo precyzyjne pomiary. Obserwacja przypadków. Uniwersalność leptonów. Mieszanie kwarków. Macierz

Bardziej szczegółowo

Temat 1. BADANIA EKSPERYMENTALNE I TEORETYCZNE W ZAKRESIE FIZYKI I ASTROFIZYKI CZĄSTEK

Temat 1. BADANIA EKSPERYMENTALNE I TEORETYCZNE W ZAKRESIE FIZYKI I ASTROFIZYKI CZĄSTEK Temat 1. BADANIA EKSPERYMENTALNE I TEORETYCZNE W ZAKRESIE FIZYKI I ASTROFIZYKI CZĄSTEK Prace eksperymentalne w tej dziedzinie prowadzone były w Zakładach NZ11, NZ12, NZ13, NZ14, NZ15, NZ16, NZ17, a prace

Bardziej szczegółowo

Oddział Fizyki i Astrofizyki Cząstek (NO1)

Oddział Fizyki i Astrofizyki Cząstek (NO1) Oddział Fizyki i Astrofizyki Cząstek (NO1) Zakłady: NZ11. Zakład Oddziaływań Leptonów prof. nadzw. Grażyna Nowak NZ13. Zakład Liniowego Zderzacza prof. nadzw. Leszek Zawiejski NZ14. Zakład Eksperymentu

Bardziej szczegółowo

Temat 1. BADANIA EKSPERYMENTALNE I TEORETYCZNE W ZAKRESIE FIZYKI I ASTROFIZYKI CZĄSTEK

Temat 1. BADANIA EKSPERYMENTALNE I TEORETYCZNE W ZAKRESIE FIZYKI I ASTROFIZYKI CZĄSTEK Temat 1. BADANIA EKSPERYMENTALNE I TEORETYCZNE W ZAKRESIE FIZYKI I ASTROFIZYKI CZĄSTEK Prace eksperymentalne w tej dziedzinie prowadzone były w Zakładach NZ11,NZ12, NZ13, NZ14, NZ15, NZ16, NZ17 a prace

Bardziej szczegółowo

Cząstki i siły. Piotr Traczyk. IPJ Warszawa

Cząstki i siły. Piotr Traczyk. IPJ Warszawa Cząstki i siły tworzące nasz wszechświat Piotr Traczyk IPJ Warszawa Plan Wstęp Klasyfikacja cząstek elementarnych Model Standardowy 2 Wstęp 3 Jednostki, konwencje Prędkość światła c ~ 3 x 10 8 m/s Stała

Bardziej szczegółowo

Bozon Higgsa prawda czy kolejny fakt prasowy?

Bozon Higgsa prawda czy kolejny fakt prasowy? Bozon Higgsa prawda czy kolejny fakt prasowy? Sławomir Stachniewicz, IF PK 1. Standardowy model cząstek elementarnych Model Standardowy to obecnie obowiązująca teoria cząstek elementarnych, które są składnikami

Bardziej szczegółowo

Przyszłość polskiej fizyki neutrin

Przyszłość polskiej fizyki neutrin Przyszłość polskiej fizyki neutrin Agnieszka Zalewska Instytut Fizyki Jądrowej PAN im. H.Niewodniczańskiego W imieniu Polskiej Grupy Neutrinowej (Katowice, Kraków, Warszawa, Wrocław) (D.Kiełczewska, J.Kisiel,

Bardziej szczegółowo

Poszukiwany: bozon Higgsa

Poszukiwany: bozon Higgsa Poszukiwany: bozon Higgsa Higgs widoczny w świetle kolajdera liniowego Fizyka Czastek i Oddziaływań Fundamentalnych: TESLA & ZEUS Poszukiwane: czastki sypersymetryczne (SUSY) Fizyka Czastek i Oddziaływań

Bardziej szczegółowo

LHC i po co nam On. Piotr Traczyk CERN

LHC i po co nam On. Piotr Traczyk CERN LHC i po co nam On Piotr Traczyk CERN LHC: po co nam On Piotr Traczyk CERN Detektory przy LHC Planowane są 4(+2) eksperymenty na LHC ATLAS ALICE CMS LHCb 5 Program fizyczny LHC 6 Program fizyczny LHC

Bardziej szczegółowo

Zderzenia relatywistyczne

Zderzenia relatywistyczne Zderzenia relatywistyczne Fizyka I (B+C) Wykład XVIII: Zderzenia nieelastyczne Energia progowa Rozpady czastek Neutrina Zderzenia relatywistyczne Zderzenia nieelastyczne Zderzenia elastyczne - czastki

Bardziej szczegółowo

Fizyka do przodu w zderzeniach proton-proton

Fizyka do przodu w zderzeniach proton-proton Fizyka do przodu w zderzeniach proton-proton Leszek Adamczyk (KOiDC WFiIS AGH) Seminarium WFiIS March 9, 2018 Fizyka do przodu w oddziaływaniach proton-proton Fizyka do przodu: procesy dla których obszar

Bardziej szczegółowo

Temat 1. BADANIA EKSPERYMENTALNE I TEORETYCZNE W ZAKRESIE FIZYKI I ASTROFIZYKI CZĄSTEK

Temat 1. BADANIA EKSPERYMENTALNE I TEORETYCZNE W ZAKRESIE FIZYKI I ASTROFIZYKI CZĄSTEK Temat 1. BADANIA EKSPERYMENTALNE I TEORETYCZNE W ZAKRESIE FIZYKI I ASTROFIZYKI CZĄSTEK Prace eksperymentalne w tej dziedzinie prowadzone były w Zakładach NZ11, NZ12, NZ13, NZ14, NZ15, NZ16, NZ17, a prace

Bardziej szczegółowo

Compact Muon Solenoid

Compact Muon Solenoid Compact Muon Solenoid (po co i jak) Piotr Traczyk CERN Compact ATLAS CMS 2 Muon Detektor CMS był projektowany pod kątem optymalnej detekcji mionów Miony stanowią stosunkowo czysty sygnał Pojawiają się

Bardziej szczegółowo

Temat 1. BADANIA EKSPERYMENTALNE I TEORETYCZNE W ZAKRESIE FIZYKI I ASTROFIZYKI CZĄSTEK

Temat 1. BADANIA EKSPERYMENTALNE I TEORETYCZNE W ZAKRESIE FIZYKI I ASTROFIZYKI CZĄSTEK Temat 1. BADANIA EKSPERYMENTALNE I TEORETYCZNE W ZAKRESIE FIZYKI I ASTROFIZYKI CZĄSTEK Prace eksperymentalne w tej dziedzinie prowadzone były w Zakładach NZ11, NZ12, NZ13, NZ14, NZ15, NZ16, NZ17, a prace

Bardziej szczegółowo

Wszechświat czastek elementarnych

Wszechświat czastek elementarnych Wykład 2: prof. A.F.Żarnecki Zakład Czastek i Oddziaływań Fundamentalnych Instytut Fizyki Doświadczalnej Wykład 2: Detekcja Czastek 27 lutego 2008 p.1/36 Wprowadzenie Istota obserwacji w świecie czastek

Bardziej szczegółowo

Theory Polish (Poland)

Theory Polish (Poland) Q3-1 Wielki Zderzacz Hadronów (10 points) Przeczytaj Ogólne instrukcje znajdujące się w osobnej kopercie zanim zaczniesz rozwiązywać to zadanie. W tym zadaniu będą rozpatrywane zagadnienia fizyczne zachodzące

Bardziej szczegółowo

LHC: program fizyczny

LHC: program fizyczny LHC: program fizyczny Piotr Traczyk CERN Detektory przy LHC Planowane są 4(+2) eksperymenty na LHC ATLAS ALICE CMS LHCb 2 Program fizyczny LHC Model Standardowy i Cząstka Higgsa Poza Model Standardowy:

Bardziej szczegółowo

Metamorfozy neutrin. Katarzyna Grzelak. Sympozjum IFD Zakład Czastek i Oddziaływań Fundamentalnych IFD UW. K.Grzelak (UW ZCiOF) 1 / 23

Metamorfozy neutrin. Katarzyna Grzelak. Sympozjum IFD Zakład Czastek i Oddziaływań Fundamentalnych IFD UW. K.Grzelak (UW ZCiOF) 1 / 23 Metamorfozy neutrin Katarzyna Grzelak Zakład Czastek i Oddziaływań Fundamentalnych IFD UW Sympozjum IFD 2008 6.12.2008 K.Grzelak (UW ZCiOF) 1 / 23 PLAN Wprowadzenie Oscylacje neutrin Eksperyment MINOS

Bardziej szczegółowo

Struktura porotonu cd.

Struktura porotonu cd. Struktura porotonu cd. Funkcje struktury Łamanie skalowania QCD Spinowa struktura protonu Ewa Rondio, 2 kwietnia 2007 wykład 7 informacja Termin egzaminu 21 czerwca, godz.9.00 Wiemy już jak wygląda nukleon???

Bardziej szczegółowo

Astrofizyka promieniowania gamma najwyższych energii w IFJ PAN. Jacek Niemiec (NZ-43)

Astrofizyka promieniowania gamma najwyższych energii w IFJ PAN. Jacek Niemiec (NZ-43) Astrofizyka promieniowania gamma najwyższych energii w IFJ PAN Jacek Niemiec (NZ-43) Astrofizyka promieniowania gamma najwyższych energii w IFJ PAN: dr Jacek Niemiec dr Michał Dyrda - badania teoretyczne

Bardziej szczegółowo

LEPTON TAU : jako taki, oraz zastosowania. w niskich i wysokich energiach. Zbigniew Wąs

LEPTON TAU : jako taki, oraz zastosowania. w niskich i wysokich energiach. Zbigniew Wąs LEPTON TAU : jako taki, oraz zastosowania w niskich i wysokich energiach Zbigniew Wąs Podziękowania: A. Kaczmarska, E. Richter-Wąs (Atlas); A. Bożek (Belle); T. Przedziński, P. Golonka (IT); R. Decker,

Bardziej szczegółowo

Wstęp do chromodynamiki kwantowej

Wstęp do chromodynamiki kwantowej Wstęp do chromodynamiki kwantowej Wykład 1 przez 2 tygodnie wykład następnie wykład/ćwiczenia/konsultacje/lab proszę pamiętać o konieczności posiadania kąta gdy będziemy korzystać z labolatorium (Mathematica

Bardziej szczegółowo

Struktura protonu. Elementy fizyki czastek elementarnych. Wykład IV

Struktura protonu. Elementy fizyki czastek elementarnych. Wykład IV Struktura protonu Wykład IV akcelerator HERA Elementy fizyki czastek elementarnych rekonstrukcja przypadków NC DIS wyznaczanie funkcji struktury równania ewolucji QCD struktura fotonu % & lub NC DIS Deep

Bardziej szczegółowo

Pomiar energii wiązania deuteronu. Celem ćwiczenia jest wyznaczenie energii wiązania deuteronu

Pomiar energii wiązania deuteronu. Celem ćwiczenia jest wyznaczenie energii wiązania deuteronu J1 Pomiar energii wiązania deuteronu Celem ćwiczenia jest wyznaczenie energii wiązania deuteronu Przygotowanie: 1) Model deuteronu. Własności deuteronu jako źródło informacji o siłach jądrowych [4] ) Oddziaływanie

Bardziej szczegółowo

Fizyka cząstek elementarnych warsztaty popularnonaukowe

Fizyka cząstek elementarnych warsztaty popularnonaukowe Fizyka cząstek elementarnych warsztaty popularnonaukowe Spotkanie 3 Porównanie modeli rozpraszania do pomiarów na Wielkim Zderzaczu Hadronów LHC i przyszłość fizyki cząstek Rafał Staszewski Maciej Trzebiński

Bardziej szczegółowo

2008/2009. Seweryn Kowalski IVp IF pok.424

2008/2009. Seweryn Kowalski IVp IF pok.424 2008/2009 seweryn.kowalski@us.edu.pl Seweryn Kowalski IVp IF pok.424 Plan wykładu Wstęp, podstawowe jednostki fizyki jądrowej, Własności jądra atomowego, Metody wyznaczania własności jądra atomowego, Wyznaczanie

Bardziej szczegółowo

Tajemnicze neutrina Agnieszka Zalewska

Tajemnicze neutrina Agnieszka Zalewska Tajemnicze neutrina Agnieszka Zalewska Dzień otwarty IFJ, Polecam: Krzysztof Fiałkowski: Opowieści o neutrinach, wydawnictwo Zamiast korepetycji http://wwwlapp.in2p3.fr/neutrinos/aneut.html i strony tam

Bardziej szczegółowo

Title. Tajemnice neutrin. Justyna Łagoda. obecny stan wiedzy o neutrinach eksperymenty neutrinowe dalszy kierunek badań

Title. Tajemnice neutrin. Justyna Łagoda. obecny stan wiedzy o neutrinach eksperymenty neutrinowe dalszy kierunek badań Title Tajemnice neutrin Justyna Łagoda obecny stan wiedzy o neutrinach eksperymenty neutrinowe dalszy kierunek badań Cząstki i oddziaływania 3 generacje cząstek 2/3-1/3 u d c s t b kwarki -1 0 e νe µ νµ

Bardziej szczegółowo

Wyznaczanie efektywności mionowego układu wyzwalania w CMS metodą Tag & Probe

Wyznaczanie efektywności mionowego układu wyzwalania w CMS metodą Tag & Probe Wyznaczanie efektywności mionowego układu wyzwalania w CMS metodą Tag & Probe Uniwersytet Warszawski - Wydział Fizyki opiekun: dr Artur Kalinowski 1 Plan prezentacji Eksperyment CMS Układ wyzwalania Metoda

Bardziej szczegółowo

Temat 1. BADANIA EKSPERYMENTALNE I TEORETYCZNE W ZAKRESIE FIZYKI I ASTROFIZYKI CZĄSTEK

Temat 1. BADANIA EKSPERYMENTALNE I TEORETYCZNE W ZAKRESIE FIZYKI I ASTROFIZYKI CZĄSTEK Temat 1. BADANIA EKSPERYMENTALNE I TEORETYCZNE W ZAKRESIE FIZYKI I ASTROFIZYKI CZĄSTEK Prace eksperymentalne w tej dziedzinie prowadzone były w Zakładach NZ11, NZ12, NZ13, NZ14, NZ15, NZ16, prace aparaturowe

Bardziej szczegółowo

Temat 1. BADANIA EKSPERYMENTALNE I TEORETYCZNE W ZAKRESIE FIZYKI I ASTROFIZYKI CZĄSTEK

Temat 1. BADANIA EKSPERYMENTALNE I TEORETYCZNE W ZAKRESIE FIZYKI I ASTROFIZYKI CZĄSTEK Temat 1. BADANIA EKSPERYMENTALNE I TEORETYCZNE W ZAKRESIE FIZYKI I ASTROFIZYKI CZĄSTEK Prace eksperymentalne w tej dziedzinie prowadzone były w Zakładach NZ11,NZ13, NZ14, NZ15, NZ16, NZ17 a prace aparaturowe

Bardziej szczegółowo

B. Wosiek, NO1 1

B. Wosiek, NO1 1 2015-12-15 B. Wosiek, NO1 1 Badania fundamentalnych składników materii oraz oddziaływań zachodzących pomiędzy nimi Badania prowadzone są w ramach międzynarodowych eksperymentów wykorzystujących światowej

Bardziej szczegółowo

Temat 1. BADANIA EKSPERYMENTALNE I TEORETYCZNE W ZAKRESIE FIZYKI I ASTROFIZYKI CZĄSTEK

Temat 1. BADANIA EKSPERYMENTALNE I TEORETYCZNE W ZAKRESIE FIZYKI I ASTROFIZYKI CZĄSTEK Temat 1. BADANIA EKSPERYMENTALNE I TEORETYCZNE W ZAKRESIE FIZYKI I ASTROFIZYKI CZĄSTEK Prace eksperymentalne w tej dziedzinie prowadzone były w Zakładach NZ11, NZ12, NZ13, NZ14, NZ15, NZ16, prace aparaturowe

Bardziej szczegółowo

Przyspieszanie cząstek w źródłach kosmicznych

Przyspieszanie cząstek w źródłach kosmicznych Przyspieszanie cząstek w źródłach kosmicznych Jacek Niemiec Instytut Fizyki Jądrowej PAN, Kraków Nietermiczne promieniowanie obiektów astronomicznych Supernowa Keplera szok nierel. The image cannot be

Bardziej szczegółowo

CTA - obserwatorium astronomii gamma najwyższych energii

CTA - obserwatorium astronomii gamma najwyższych energii Współpraca nauki z przemysłem - projekt "Cherenkov Telescope Array" CTA - obserwatorium astronomii gamma najwyższych energii Michał Ostrowski Koordynator Polskiego Konsorcjum Projektu "Cherenkov Telescope

Bardziej szczegółowo

Zespół Zakładów Fizyki Jądrowej

Zespół Zakładów Fizyki Jądrowej gluons Zespół Zakładów Fizyki Jądrowej Zakład Fizyki Hadronów Zakład Doświadczalnej Fizyki Cząstek i jej Zastosowań Zakład Teorii Układów Jądrowych QCD Zakład Fizyki Hadronów Badanie struktury hadronów,

Bardziej szczegółowo

Z czego i jak zbudowany jest Wszechświat? Jak powstał? Jak się zmienia?

Z czego i jak zbudowany jest Wszechświat? Jak powstał? Jak się zmienia? Z czego i jak zbudowany jest Wszechświat? Jak powstał? Jak się zmienia? Cząstki elementarne Kosmologia Wielkość i kształt Świata Ptolemeusz (~100 n.e. - ~165 n.e.) Mikołaj Kopernik (1473 1543) geocentryzm

Bardziej szczegółowo

Zderzenia relatywistyczne

Zderzenia relatywistyczne Zderzenia relatywistyczne Fizyka I (B+C) Wykład XIX: Zderzenia nieelastyczne Energia progowa Rozpady czastek Neutrina Zderzenia relatywistyczne Zderzenia elastyczne 2 2 Czastki rozproszone takie same jak

Bardziej szczegółowo

Fizyka cząstek elementarnych. Tadeusz Lesiak

Fizyka cząstek elementarnych. Tadeusz Lesiak Fizyka cząstek elementarnych Tadeusz Lesiak 1 WYKŁAD IX Oddziaływania słabe T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 2 Rola oddziaływań słabych w przyrodzie Oddziaływania słabe są odpowiedzialne (m.in.) za:

Bardziej szczegółowo

Wszechświata. Piotr Traczyk. IPJ Warszawa

Wszechświata. Piotr Traczyk. IPJ Warszawa Ciemna Strona Wszechświata Piotr Traczyk IPJ Warszawa Plan 1)Ciemna strona Wszechświata 2)Z czego składa się ciemna materia 3)Poszukiwanie ciemnej materii 2 Ciemna Strona Wszechświata 3 Z czego składa

Bardziej szczegółowo

Rozpraszanie elektron-proton

Rozpraszanie elektron-proton Rozpraszanie elektron-proton V Badania struktury atomu - rozpraszanie Rutherforda. Rozpraszanie elastyczne elektronu na punktowym protonie. Rozpraszanie elastyczne elektronu na protonie o skończonych wymiarach.

Bardziej szczegółowo

Obserwacja Nowej Cząstki o Masie 125 GeV

Obserwacja Nowej Cząstki o Masie 125 GeV Obserwacja Nowej Cząstki o Masie 125 GeV Eksperyment CMS, CERN 4 lipca 2012 Streszczenie Na wspólnym seminarium w CERN i na konferencji ICHEP 2012 [1] odbywającej się w Melbourne, naukowcy pracujący przy

Bardziej szczegółowo

Wszechświat czastek elementarnych

Wszechświat czastek elementarnych Wszechświat czastek elementarnych Wykład 9: Współczesne eksperymenty prof. A.F.Żarnecki Zakład Czastek i Oddziaływań Fundamentalnych Instytut Fizyki Doświadczalnej Wszechświat czastek elementarnych Wykład

Bardziej szczegółowo

Temat 1. BADANIA EKSPERYMENTALNE I TEORETYCZNE W ZAKRESIE FIZYKI I ASTROFIZYKI CZĄSTEK

Temat 1. BADANIA EKSPERYMENTALNE I TEORETYCZNE W ZAKRESIE FIZYKI I ASTROFIZYKI CZĄSTEK Temat 1. BADANIA EKSPERYMENTALNE I TEORETYCZNE W ZAKRESIE FIZYKI I ASTROFIZYKI CZĄSTEK Prace eksperymentalne w tej dziedzinie prowadzone były w Zakładach NZ11, NZ12, NZ13, NZ14, NZ15, NZ16, NZ17, a prace

Bardziej szczegółowo

Zakład Eksperymentu ATLAS (NZ14)

Zakład Eksperymentu ATLAS (NZ14) Zakład Eksperymentu ATLAS (NZ14) Kierownik Zakładu: dr hab. prof. IFJ PAN Adam Trzupek Zadanie statutowe: Temat 1, zadanie 6: Eksperyment ATLAS na akceleratorze LHC w CERN Badania oddziaływań proton-proton

Bardziej szczegółowo

Teoria Wielkiego Wybuchu FIZYKA 3 MICHAŁ MARZANTOWICZ

Teoria Wielkiego Wybuchu FIZYKA 3 MICHAŁ MARZANTOWICZ Teoria Wielkiego Wybuchu Epoki rozwoju Wszechświata Wczesny Wszechświat Epoka Plancka (10-43 s): jedno podstawowe oddziaływanie Wielka Unifikacja (10-36 s): oddzielenie siły grawitacji od reszty oddziaływań

Bardziej szczegółowo

Jak działają detektory. Julia Hoffman

Jak działają detektory. Julia Hoffman Jak działają detektory Julia Hoffman wielki Hadronowy zderzacz Wiązka to pociąg ok. 2800 wagonów - paczek protonowych Każdy wagon wiezie ok.100 mln protonów Energia chemiczna: 80 kg TNT lub 16 kg czekolady

Bardziej szczegółowo

Podróż do początków Wszechświata: czyli czym zajmujemy się w laboratorium CERN

Podróż do początków Wszechświata: czyli czym zajmujemy się w laboratorium CERN Podróż do początków Wszechświata: czyli czym zajmujemy się w laboratorium CERN mgr inż. Małgorzata Janik - majanik@cern.ch mgr inż. Łukasz Graczykowski - lgraczyk@cern.ch Zakład Fizyki Jądrowej, Wydział

Bardziej szczegółowo

Bozon Higgsa oraz SUSY

Bozon Higgsa oraz SUSY Bozon Higgsa oraz SUSY Bozon Higgsa Poszukiwania bozonu Higgsa w LEP i Tevatronie - otrzymane ograniczenia na masę H Plany poszukiwań w LHC Supersymetria (SUSY) Zagadkowe wyniki CDF Masy cząstek cząstki

Bardziej szczegółowo

Przegląd działalności naukowej 2011-2013 Zakład Oddziaływań Leptonów NZ11

Przegląd działalności naukowej 2011-2013 Zakład Oddziaływań Leptonów NZ11 Przegląd działalności naukowej 2011-2013 Zakład Oddziaływań Leptonów NZ11 Grażyna Nowak Samodzielni pracownicy naukowi Adiunkci 1) dr hab. Andrzej Bożek 2) dr hab. Lidia Görlich (ALICE od 02.2012) 3) dr

Bardziej szczegółowo

Temat 1. BADANIA EKSPERYMENTALNE I TEORETYCZNE W ZAKRESIE FIZYKI I ASTROFIZYKI CZĄSTEK

Temat 1. BADANIA EKSPERYMENTALNE I TEORETYCZNE W ZAKRESIE FIZYKI I ASTROFIZYKI CZĄSTEK Temat 1. BADANIA EKSPERYMENTALNE I TEORETYCZNE W ZAKRESIE FIZYKI I ASTROFIZYKI CZĄSTEK Prace eksperymentalne w tej dziedzinie prowadzone były w Zakładach NZ11, NZ12(do maja 2010), NZ13, NZ14, NZ15, NZ16,

Bardziej szczegółowo

Jak działają detektory. Julia Hoffman# Southern Methodist University# Instytut Problemów Jądrowych

Jak działają detektory. Julia Hoffman# Southern Methodist University# Instytut Problemów Jądrowych Jak działają detektory Julia Hoffman# Southern Methodist University# Instytut Problemów Jądrowych LHC# Wiązka to pociąg ok. 2800 paczek protonowych Każda paczka składa się. z ok. 100 mln protonów 160km/h

Bardziej szczegółowo

Cząstki elementarne wprowadzenie. Krzysztof Turzyński Wydział Fizyki Uniwersytet Warszawski

Cząstki elementarne wprowadzenie. Krzysztof Turzyński Wydział Fizyki Uniwersytet Warszawski Cząstki elementarne wprowadzenie Krzysztof Turzyński Wydział Fizyki Uniwersytet Warszawski Historia badania struktury materii XVII w.: ruch gwiazd i planet, zasady dynamiki, teoria grawitacji, masa jako

Bardziej szczegółowo

Czy neutrina mogą nam coś powiedzieć na temat asymetrii między materią i antymaterią we Wszechświecie?

Czy neutrina mogą nam coś powiedzieć na temat asymetrii między materią i antymaterią we Wszechświecie? Czy neutrina mogą nam coś powiedzieć na temat asymetrii między materią i antymaterią we Wszechświecie? Tomasz Wąchała Zakład Neutrin i Ciemnej Materii (NZ16) Seminarium IFJ PAN, Kraków, 05.12.2013 Plan

Bardziej szczegółowo

Cząstki elementarne. Składnikami materii są leptony, mezony i bariony. Leptony są niepodzielne. Mezony i bariony składają się z kwarków.

Cząstki elementarne. Składnikami materii są leptony, mezony i bariony. Leptony są niepodzielne. Mezony i bariony składają się z kwarków. Cząstki elementarne Składnikami materii są leptony, mezony i bariony. Leptony są niepodzielne. Mezony i bariony składają się z kwarków. Cząstki elementarne Leptony i kwarki są fermionami mają spin połówkowy

Bardziej szczegółowo

Poszukiwania bozonu Higgsa w rozpadzie na dwa leptony τ w eksperymencie CMS

Poszukiwania bozonu Higgsa w rozpadzie na dwa leptony τ w eksperymencie CMS Poszukiwania bozonu Higgsa w rozpadzie na dwa leptony τ w eksperymencie CMS Artur Kalinowski Wydział Fizyki Uniwersytet Warszawski Warszawa, 7 grudnia 2012 DETEKTOR CMS DETEKTOR CMS Masa całkowita : 14

Bardziej szczegółowo

Jak to działa: poszukiwanie bozonu Higgsa w eksperymencie CMS. Tomasz Früboes

Jak to działa: poszukiwanie bozonu Higgsa w eksperymencie CMS. Tomasz Früboes Plan wystąpienia: 1.Wprowadzenie 2.Jak szukamy Higgsa na przykładzie kanału H ZZ 4l? 3.Poszukiwanie bozonu Higgsa w kanale ττ μτjet 4.Właściwości nowej cząstki Częste skróty: LHC Large Hadron Collider

Bardziej szczegółowo

Eksperymentalne badanie układów kilkunukleonowych

Eksperymentalne badanie układów kilkunukleonowych Prezentacja tematyki badawczej Zakładu Fizyki Jądrowej Eksperymentalne badanie układów kilkunukleonowych Koordynatorzy: prof. St. Kistryn, dr Izabela Ciepał 18 maja 2013 Dynamika oddziaływania w układach

Bardziej szczegółowo

Reakcje jądrowe. X 1 + X 2 Y 1 + Y b 1 + b 2

Reakcje jądrowe. X 1 + X 2 Y 1 + Y b 1 + b 2 Reakcje jądrowe X 1 + X 2 Y 1 + Y 2 +...+ b 1 + b 2 kanał wejściowy kanał wyjściowy Reakcje wywołane przez nukleony - mechanizm reakcji Wielkości mierzone Reakcje wywołane przez ciężkie jony a) niskie

Bardziej szczegółowo

Cząstki elementarne i ich oddziaływania III

Cząstki elementarne i ich oddziaływania III Cząstki elementarne i ich oddziaływania III 1. Przekrój czynny. 2. Strumień cząstek. 3. Prawdopodobieństwo procesu. 4. Szybkość reakcji. 5. Złota Reguła Fermiego 1 Oddziaływania w eksperymencie Oddziaływania

Bardziej szczegółowo

Akceleratory Cząstek

Akceleratory Cząstek M. Trzebiński Akceleratory cząstek 1/30 Akceleratory Cząstek Maciej Trzebiński Instytut Fizyki Jądrowej Polskiej Akademii Nauki Praktyki studenckie na LHC IFJ PAN, 23 sierpnia 2016 Obserwacje w makroświecie

Bardziej szczegółowo

C i e k a w e T2K i COMPASS

C i e k a w e T2K i COMPASS C i e k a w e T2K i COMPASS m gr i n ż. Ma r c i n Ziembick i d r i n ż. Mi ch a ł D z i ew i e ck i p r o j e k t y W y d z i a ł E l e k t r o n i k i i T e c h n i k I n f o r m a c y j n y c h P o

Bardziej szczegółowo

Analiza aktywacyjna składu chemicznego na przykładzie zawartości Mn w stali.

Analiza aktywacyjna składu chemicznego na przykładzie zawartości Mn w stali. Analiza aktywacyjna składu chemicznego na przykładzie zawartości Mn w stali. Projekt ćwiczenia w Laboratorium Fizyki i Techniki Jądrowej na Wydziale Fizyki Politechniki Warszawskiej. dr Julian Srebrny

Bardziej szczegółowo

Oddziaływanie cząstek z materią

Oddziaływanie cząstek z materią Oddziaływanie cząstek z materią Trzy główne typy mechanizmów reprezentowane przez Ciężkie cząstki naładowane (cięższe od elektronów) Elektrony Kwanty gamma Ciężkie cząstki naładowane (miony, p, cząstki

Bardziej szczegółowo

Elementy Fizyki Jądrowej. Wykład 5 cząstki elementarne i oddzialywania

Elementy Fizyki Jądrowej. Wykład 5 cząstki elementarne i oddzialywania Elementy Fizyki Jądrowej Wykład 5 cząstki elementarne i oddzialywania atom co jest elementarne? jądro nukleon 10-10 m 10-14 m 10-15 m elektron kwark brak struktury! elementarność... 1897 elektron (J.J.Thomson)

Bardziej szczegółowo

Neutrina. Źródła neutrin: NATURALNE Wielki Wybuch gwiazdy atmosfera Ziemska skorupa Ziemska

Neutrina. Źródła neutrin: NATURALNE Wielki Wybuch gwiazdy atmosfera Ziemska skorupa Ziemska Neutrina X Źródła neutrin.. Zagadki neutrinowe. Neutrina słoneczne. Neutrina atmosferyczne. Eksperymenty neutrinowe. Interpretacja pomiarów. Oscylacje neutrin. 1 Neutrina Źródła neutrin: NATURALNE Wielki

Bardziej szczegółowo

Badanie oddziaływań neutrin za pomocą komory TPC wypełnionej ciekłym

Badanie oddziaływań neutrin za pomocą komory TPC wypełnionej ciekłym Badanie oddziaływań neutrin za pomocą komory TPC wypełnionej ciekłym argonem Justyna Łagoda 21.10.2005 Plan obecny stan wiedzy o oscylacjach neutrin krótkie przypomnienie komora projekcji czasowej wypełniona

Bardziej szczegółowo

Badanie wysokoenergetycznych mionów kosmicznych w detektorze ICARUS.

Badanie wysokoenergetycznych mionów kosmicznych w detektorze ICARUS. Badanie wysokoenergetycznych mionów kosmicznych w detektorze ICARUS. Tomasz Palczewski Promotor: Prof. dr hab. Joanna Stepaniak. Warszawska Grupa Neutrinowa. Seminarium Doktoranckie IPJ 21.11.2006. Warszawa.

Bardziej szczegółowo

CERN - pierwsze globalne laboratorium. Magdalena Kowalska CERN, PH-Dept.

CERN - pierwsze globalne laboratorium. Magdalena Kowalska CERN, PH-Dept. CERN - pierwsze globalne laboratorium Magdalena Kowalska CERN, PH-Dept. Menu Co to jest właściwie CERN? Kilku CERN-owskich Noblistów Co badamy? Obecne przyspieszacze Przykłady eksperymentów: cząstki elementarne

Bardziej szczegółowo

Fizyka cząstek elementarnych i oddziaływań podstawowych

Fizyka cząstek elementarnych i oddziaływań podstawowych Fizyka cząstek elementarnych i oddziaływań podstawowych Wykład 1 Wstęp Jerzy Kraśkiewicz Krótka historia Odkrycie promieniotwórczości 1895 Roentgen odkrycie promieni X 1896 Becquerel promieniotwórczość

Bardziej szczegółowo

Struktura protonu. Elementy fizyki czastek elementarnych. Wykład V. spin protonu struktura fotonu

Struktura protonu. Elementy fizyki czastek elementarnych. Wykład V. spin protonu struktura fotonu Struktura protonu Wykład V równania ewolucji QCD spin protonu struktura fotonu Elementy fizyki czastek elementarnych Funkcja struktury Różniczkowy przekrój czynny na NC DIS elektron proton: d 2 σ dx dq

Bardziej szczegółowo

Oddziaływania podstawowe

Oddziaływania podstawowe Oddziaływania podstawowe grawitacyjne silne elektromagnetyczne słabe 1 Uwięzienie kwarków (quark confinement). Przykład działania mechanizmu uwięzienia: Próba oderwania kwarka d od neutronu (trzy kwarki

Bardziej szczegółowo

Dział: 7. Światło i jego rola w przyrodzie.

Dział: 7. Światło i jego rola w przyrodzie. Dział: 7. Światło i jego rola w przyrodzie. TEMATY I ZAKRES TREŚCI NAUCZANIA Fizyka klasa 3 LO Nr programu: DKOS-4015-89/02 Moduł Dział - Temat L. Zjawisko odbicia i załamania światła 1 Prawo odbicia i

Bardziej szczegółowo

Artur Kalinowski WYBRANE ASPEKTY POSZUKIWA BOZONU HIGGSA Z MODELU STANDARDOWEGO W ZDERZENIACH PROTON PROTON W EKSPERYMENCIE CMS PRZY LHC

Artur Kalinowski WYBRANE ASPEKTY POSZUKIWA BOZONU HIGGSA Z MODELU STANDARDOWEGO W ZDERZENIACH PROTON PROTON W EKSPERYMENCIE CMS PRZY LHC Artur Kalinowski WYBRANE ASPEKTY POSZUKIWA BOZONU HIGGSA Z MODELU STANDARDOWEGO W ZDERZENIACH PROTON PROTON W EKSPERYMENCIE CMS PRZY LHC WYBRANE ASPEKTY POSZUKIWA BOZONU HIGGSA Z MODELU STANDARDOWEGO W

Bardziej szczegółowo

Atomowa budowa materii

Atomowa budowa materii Atomowa budowa materii Wszystkie obiekty materialne zbudowane są z tych samych elementów cząstek elementarnych Cząstki elementarne oddziałują tylko kilkoma sposobami oddziaływania wymieniając kwanty pól

Bardziej szczegółowo

WSTĘP DO FIZYKI CZĄSTEK. Julia Hoffman (NCU)

WSTĘP DO FIZYKI CZĄSTEK. Julia Hoffman (NCU) WSTĘP DO FIZYKI CZĄSTEK Julia Hoffman (NCU) WSTĘP DO WSTĘPU W wykładzie zostały bardzo ogólnie przedstawione tylko niektóre zagadnienia z zakresu fizyki cząstek elementarnych. Sugestie, pytania, uwagi:

Bardziej szczegółowo

Cząstki elementarne z głębin kosmosu

Cząstki elementarne z głębin kosmosu Cząstki elementarne z głębin kosmosu Grzegorz Brona Zakład Cząstek i Oddziaływań Fundamentalnych, Uniwersytet Warszawski 24.09.2005 IX Festiwal Nauki Co widzimy na niebie? - gwiazdy - planety - galaktyki

Bardziej szczegółowo

Wszechświat cząstek elementarnych dla przyrodników WYKŁAD 2

Wszechświat cząstek elementarnych dla przyrodników WYKŁAD 2 Wszechświat cząstek elementarnych dla przyrodników WYKŁAD 2 Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW Jak badamy cząstki elementarne? 2010/11(z) Ewolucja Wszech'swiata czas,energia,temperatura Detekcja cząstek

Bardziej szczegółowo

Plan Zajęć. Ćwiczenia rachunkowe

Plan Zajęć. Ćwiczenia rachunkowe Plan Zajęć 1. Termodynamika, 2. Grawitacja, Kolokwium I 3. Elektrostatyka + prąd 4. Pole Elektro-Magnetyczne Kolokwium II 5. Zjawiska falowe 6. Fizyka Jądrowa + niepewność pomiaru Kolokwium III Egzamin

Bardziej szczegółowo

Eksperyment ALICE i plazma kwarkowo-gluonowa

Eksperyment ALICE i plazma kwarkowo-gluonowa Eksperyment ALICE i plazma kwarkowo-gluonowa CERN i LHC Jezioro Genewskie Lotnisko w Genewie tunel LHC (długość 27 km, ok.100m pod powierzchnią ziemi) CERN/Meyrin Gdzie to jest? ok. 100m Tu!!! LHC w schematycznym

Bardziej szczegółowo

Fizyka cząstek elementarnych

Fizyka cząstek elementarnych Wykład III Metody doświadczalne fizyki cząstek elementarnych I Źródła cząstek elementarnych Elektrony, protony i neutrony tworzą otaczającą nas materię. Aby eksperymentować z elektronami wystarczy zjonizować

Bardziej szczegółowo

Wszechświat czastek elementarnych

Wszechświat czastek elementarnych Wszechświat czastek elementarnych Wykład 8: Współczesne eksperymenty prof. A.F.Żarnecki Zakład Czastek i Oddziaływań Fundamentalnych Instytut Fizyki Doświadczalnej Wszechświat czastek elementarnych Wykład

Bardziej szczegółowo

Szczegółowy plan zadaniowy Instytutu Fizyki Jądrowej PAN na 2013 r.

Szczegółowy plan zadaniowy Instytutu Fizyki Jądrowej PAN na 2013 r. Szczegółowy plan zadaniowy Instytutu Fizyki Jądrowej PAN na 2013 r. Temat 1. BADANIA EKSPERYMENTALNE I TEORETYCZNE W ZAKRESIE FIZYKI I ASTROFIZYKI CZĄSTEK BADANIA EKSPERYMENTALNE zadanie 1. Eksperyment

Bardziej szczegółowo

Marek Kowalski

Marek Kowalski Jak zbudować eksperyment ALICE? (A Large Ion Collider Experiment) Jeszcze raz diagram fazowy Interesuje nas ten obszar Trzeba rozpędzić dwa ciężkie jądra (Pb) i zderzyć je ze sobą Zderzenie powinno być

Bardziej szczegółowo

Oddziaływanie promieniowania jonizującego z materią

Oddziaływanie promieniowania jonizującego z materią Oddziaływanie promieniowania jonizującego z materią Plan Promieniowanie ( particle radiation ) Źródła (szybkich) elektronów Ciężkie cząstki naładowane Promieniowanie elektromagnetyczne (fotony) Neutrony

Bardziej szczegółowo

Rozpad alfa. albo od stanów wzbudzonych (np. po rozpadzie beta) są to tzw. długozasięgowe cząstki alfa

Rozpad alfa. albo od stanów wzbudzonych (np. po rozpadzie beta) są to tzw. długozasięgowe cząstki alfa Rozpad alfa Samorzutny rozpad jądra (Z,A) na cząstkę α i jądro (Z-2,A-4) tj. rozpad 2-ciałowy, stąd Widmo cząstek α jest dyskretne bo przejścia zachodzą między określonymi stanami jądra początkowego i

Bardziej szczegółowo

Promieniowanie kosmiczne składa się głównie z protonów, z niewielką. domieszką cięższych jąder. Przechodząc przez atmosferę cząstki

Promieniowanie kosmiczne składa się głównie z protonów, z niewielką. domieszką cięższych jąder. Przechodząc przez atmosferę cząstki Odkrycie hiperjąder Hiperjądra to struktury jądrowe w skład których, poza protonami I neutronami, wchodzą hiperony. Odkrycie hiperjąder miało miejsce w 1952 roku, 60 lat temu, w Warszawie. Wówczas nie

Bardziej szczegółowo

Reakcje jądrowe. kanał wyjściowy

Reakcje jądrowe. kanał wyjściowy Reakcje jądrowe X 1 + X 2 Y 1 + Y 2 +...+ b 1 + b 2 kanał wejściowy kanał wyjściowy Reakcje wywołane przez nukleony - mechanizm reakcji Wielkości mierzone Reakcje wywołane przez ciężkie jony a) niskie

Bardziej szczegółowo

Struktura protonu. Elementy fizyki czastek elementarnych. Wykład IV

Struktura protonu. Elementy fizyki czastek elementarnych. Wykład IV Struktura protonu Wykład IV akcelerator HERA Elementy fizyki czastek elementarnych rekonstrukcja przypadków NC DIS wyznaczanie funkcji struktury równania ewolucji QCD struktura fotonu NC DIS Deep Inelastic

Bardziej szczegółowo

Detektory. Kalorymetry : Liczniki Czerenkowa Układy detektorów Przykłady wielkich współczesnych detektorów Wybrane eksperymenty ostatnich lat

Detektory. Kalorymetry : Liczniki Czerenkowa Układy detektorów Przykłady wielkich współczesnych detektorów Wybrane eksperymenty ostatnich lat Detektory Kalorymetry : rozwój kaskady kalorymetr elektromagnetyczny kalorymetr hadronowy budowa kalorymetru Liczniki Czerenkowa Układy detektorów Przykłady wielkich współczesnych detektorów Wybrane eksperymenty

Bardziej szczegółowo

Fizyka jądrowa z Kosmosu wyniki z kosmicznego teleskopu γ

Fizyka jądrowa z Kosmosu wyniki z kosmicznego teleskopu γ Fizyka jądrowa z Kosmosu wyniki z kosmicznego teleskopu γ INTEGRAL - International Gamma-Ray Astrophysical Laboratory prowadzi od 2002 roku pomiary promieniowania γ w Kosmosie INTEGRAL 180 tys km Źródła

Bardziej szczegółowo

Badanie Gigantycznego Rezonansu Dipolowego wzbudzanego w zderzeniach ciężkich jonów.

Badanie Gigantycznego Rezonansu Dipolowego wzbudzanego w zderzeniach ciężkich jonów. Badanie Gigantycznego Rezonansu Dipolowego wzbudzanego w zderzeniach ciężkich jonów. prof. dr hab. Marta Kicińska-Habior Wydział Fizyki UW Zakład Fizyki Jądra Atomowego e-mail: Marta.Kicinska-Habior@fuw.edu.pl

Bardziej szczegółowo