Tomasz Matulewicz ZFJA IFD UW 30 XI 2007

Tomasz Matulewicz ZFJA IFD UW 30 XI 2007 XX

Projekt FAIR: perspektywy badań i udział Polski Wprowadzenie: FAIR i GSI Egzotyka dla astrofizyki Struktura hadronów i QCD Materia jądrowa i QCD Inauguracja FAIR Wkład Polski do FAIR Seminaria o FAIR: A. Warczak (SPARC), W.F.J.Müller (CBM) FLAIR-A.Trzcińska

Projekt FAIR: perspektywy badań i udział Polski Wprowadzenie: FAIR i GSI Egzotyka dla astrofizyki Struktura hadronów i QCD Materia jądrowa i QCD Inauguracja FAIR Wkład Polski do FAIR

www.gsi.de

The future Facility for Antiproton an Ion Research (FAIR) SIS 100 Tm SIS 300 Tm Primary beams: 10 12 /s 238 U 28+ 1-2 AGeV 4 10 13 /s protons 90 GeV 10 10 /s U 35 AGeV (Ni 45 AGeV) Secondary beams: rare isotopes 1-2 AGeV antiprotons up to 30 GeV cooled antiproton beam: Hadron Spectroscopy Ion and Laser Induced Plasmas: High Energy Density in Matter Structure of Nuclei far from Stability Compressed Baryonic Matter low-energy antiproton beam: antihydrogen

Koszt projektu FAIR: ~ 1.2 miliarda (25% spoza Niemiec). Jest 940M 13 krajów członkowskich FAIR: Austria+Finlandia (1%), Chiny, Grecja, Hiszpania(2-4%), Indie(3%), Niemcy(<75%), Polska(1-3%), Rumunia(1%), Rosja(5%), Słowenia (1%?), Szwecja, Wielka Brytania(1,26%...6%) Niemiecki rząd federalny zatwierdził budżet FAIR na 10 lat. Udział Francji i Włoch? Pierwsze wiązki planowane na 2014-2016

równoległa praca zespołów badawczych

GSI Darmstadt stan 2007

Actual status GSI Darmstadt Budget: 70 Mio (58 Mio operations, 12 Mio investments) Users: about 1100 per year (200 GSI; 900 external; 500 national / 400 international) Staff: 850 (455 permanent) 250 scientists and engineers Facilities: Accelerators (Unilac, SIS, ESR) SIS SchwerIonenSynchrotron GSI Gesellschaft fuer Schwerionenforschung mbh Walter F. Henning Horst Stöcker Director IX 2007 ->VIII Director 2007

Summary of Research Areas at FAIR Structure and Dynamics of Nuclei - Radioactive Beams Nucleonic matter Nuclear astrophysics Fundamental symmetries Hadron Structure and Quark-Gluon Dynamics - Antiprotons Non-pertubative QCD Quark-gluon degrees of freedom Confinement and chiral symmetry Nuclear Matter and the Quark-Gluon Plasma - Relativistic HI - Beams Nuclear phase diagram Compressed nuclear/strange matter Deconfinement and chiral symmetry Physics of Dense Bulk Matter - Bunch Compression Properties of high density plasmas Phase transitions and equation of state Laser - ion interaction with and in plasmas Ultra High EM-Fields and Applications - Ions & Petawatt Laser QED and critical fields Ion - laser interaction Ion - matter interaction FLAIR spectroscopy of antiprotonic atoms Cooled antiproton beams of low energy (trapping)

Projekt FAIR: perspektywy badań i udział Polski Wprowadzenie: FAIR i GSI Egzotyka dla astrofizyki Struktura hadronów i QCD Materia jądrowa i QCD Inauguracja FAIR Wkład Polski do FAIR

Jądra powstające podczas fragmentacji jądra 238 U Exotic nuclei from FRS About 1000 nuclear residues identified 1GeV/u U + H A/Z-resolution ~10-3

Wykonane pomiary mas jąder Ponad 1100 mas jąder zostało zmierzonych Dokładność pomiarów: SMS 1.5 10-7 do 4 10-8 IMS ~5 10-7 Wynik: ~ 350 nowych mas Dodatkowo, ponad 300 dokładniejszych mas

Perspektywy pomiarowe 2012+ stable nuclei nuclides with known masses to be measured with FAIR facility observed nuclei 82 126 r-process 50 82 28 20 50 8 8 20 28 FAIR-Experiment ILIMA Isomers, LIfetimes, MAsses

Projekt FAIR: perspektywy badań i udział Polski Wprowadzenie: FAIR i GSI Egzotyka dla astrofizyki Struktura hadronów i QCD Materia jądrowa i QCD Inauguracja FAIR Wkład Polski do FAIR

1000000 100000 B. Müller, Nucl. Phys.A750, 84 (2005) QCD mass Higgs mass Mass (MeV) NP (QCD dynamics) 10000 1000 100 10 HEP (Searches for the Higgs) 1 u d s c b t GeV

Chromodynamika Kwantowa QCD stała sprzężenia g i 6 mas kwarków Trudne do rozwiązania! Żadna z cząstek obserwowanych doświadczalnie nie występuje w równaniu. Żadna z cząstek równania nie została zaobserwowana doświadczalnie.

System Ptolemeusza pozwalał na przewidywanie położenia planet z identyczną dokładnością co system Kopernika...

QED QCD Positronium (e + e ) Charmonium ( c c) binding energy mev 0-1000 -3000 1 S 0 1 S 0 ionisation energy 3 P 2 3 S 1 1 P 1 3 P 1 3 P 0 Masse / MeV 4100 3900 3700 3500 DD( 3730) η c '(3590) ψ'''(4040) ψ''(3770) ψ'(3686) terra incognita 3 P 2 (~3940) 3 P 1 (~3880) 3 P 0 (~3800) χ 2 (3556) h c (3525) χ 1(3510) χ 0 (3415) 1 D 2 3 D 2-5000 3300-7000 1 S 0 V( r) 3 S 1 Positronium + e r 0.1n m e 3100 2900 η c (2980) V( r) ψ(3097) Charmonium c 1f m c ( ) V r hc = α r confinement potential 4 hc V S 3 r V r for r ( r) = α + K r ( )

1000000 100000 B. Müller, Nucl. Phys.A750, 84 (2005) QCD mass Higgs mass Mass (MeV) NP (QCD dynamics) 10000 1000 100 10 HEP (Searches for the Higgs) 1 u d s c b t Mezony cc: masa z pola Higgsa

Projekt FAIR: perspektywy badań i udział Polski Wprowadzenie: FAIR i GSI Egzotyka dla astrofizyki Struktura hadronów i QCD Materia jądrowa i QCD Inauguracja FAIR Wkład Polski do FAIR

Pierwszy krok kreacji masy T 100 GeV Pole Higgsa masa cząstek fundamentalnych

Drugi krok kreacji masy T 100 MeV hadronizacja

Zmiana wartości przekroju czynnego?? Zmiana własności cząstek wskutek oddziaływań?

Silnie oddziałująca materia w gwieździe neutronowej Pytania: dziwność gęstej materii? Własności hadronów w materii? Ściśliwość materii jądrowej? Zanik uwięzienia przy dużych gęstościach barionowych? F. Weber J.Phys. G27 (2001) 465

Meson mass modification in nuclear medium [W. Cassing, E. Bratkovskaya, A. Sibirtsev, Nucl. Phys. A 691 (2001) 745] D-mesons in medium SIS18 SIS100/ 300

SIS 100/300 energy range

Trajectories (3 fluid hydro) Hadron gas EOS V.Toneev, Y. Ivanov et al. nucl-th/0309008

Porównanie mikroskopowych obliczeń ab initio wykorzystujących realistyczne potencjały NN C. Fuchs, Prog. Part. Nucl. Phys. 56 (2006) 1 Współczynnik ściśliwości materii jądrowej: κ = 9ρ 2 δ 2 (E/A)/ δρ 2

?

The CBM Experiment

http://pl.youtube.com/watch?v=4dwmb6v_j7s

Projekt FAIR: perspektywy badań i udział Polski Wprowadzenie: FAIR i GSI Egzotyka dla astrofizyki Struktura hadronów i QCD Materia jądrowa i QCD Inauguracja FAIR Wkład Polski do FAIR

Federalny (RFN) Minister d/s. Kształcenia i Technologii (BMBF) dr Anette Schavan Premier rządu Hesji dr Roland Koch

Podsekretarz stanu w MNiSzW dr Olaf Gajl

Projekt FAIR: perspektywy badań i udział Polski Wprowadzenie: FAIR i GSI Egzotyka dla astrofizyki Struktura hadronów i QCD Materia jądrowa i QCD Inauguracja FAIR Wkład Polski do FAIR

R3B S P ARC FLAIR AIC ILIMA CBM Polscy uczestnicy FAIR (wg spisu początkowego) DES P EC HIS P EC P AX P ANDA Katow ice Kielce Kra ków Nowe: Politechnika Krakowska, Politechnika Wrocławska Wars zaw a

1%+(<1,5%)+(<0,5%)

NOWY PODMIOT W SYSTEMIE ZARZĄDZANIA OBSZAREM BADAŃ W POLSCE MINISTERSTWO NAUKI I SZKOLNICTWA WYŻSZEGO INNE MINISTERSTWA SŁUŻBY PUBLICZNE TRZECI SEKTOR PRZEDSIĘBIORCY NARODOWE CENTRUM BADAŃ I ROZWOJU UCZELNIE PAN JBR PRZEDSIĘBIORCY INNI WYKONAWCY

FAIR SPIRAL2 ALICE @LHC