Uniwersytet Wrocławski o jednym z grantów realizowanych w Instytucie Fizyki Teoretycznej:
- https://uni.wroc.pl/przeglad-grantow-uwr-opus-instytut-fizyki-teoretycznej-chihiro-sasaki/
-
Nazwa i numer grantu: OPUS 2018/31/B/ST2/0166
-
Tytuł grantu “Gluony chromomagnetyczne w termodynamice QCD”
-
Realizacja grantu: Projekt jest realizowany przez 36 miesięcy w latach 2019-2022, z budżetem w wysokości 1 026 000 zł. Kierownikiem projektu jest dr hab. Chihiro Sasaki, prof. UWr
“Gluony chromomagnetyczne w termodynamice QCD”
Chromodynamika kwantowa (QCD – Quantum Chromo-Dynamics) jest współczesną teorią silnych oddziaływań, w tym i sił jądrowych, będąc jednocześnie częścią tzw. Standardowego Modelu cząstek elementarnych. Wyjaśnienie mechanizmu powstawania masy protonu ma podstawowe znaczenie dla tworzenia się materii we Wszechświecie po Wielkim Wybuchu. Z uwagi na specyficzną własność QCD, zwaną asymptotyczną swobodą, pojawia się uwięzienie podstawowych cząstek QCD (kwarki i gluony) w stanach złożonych (hadrony). Pary składające się z kwarku i antykwarku tworzą kondensat, co prowadzi do spontanicznego łamania globalnej symetrii QCD. Prowadzi to do pojawienia się posiadających masę hadronów, zarówno w stanach podstawowych jak i na drabinie rezonansowej. Te dwa efekty, uwięzienie i spontaniczne łamanie symetrii, są nieodtwarzalne w żadnym teoretycznym modelu opartym na prostym schemacie rozwinięć opartym na uproszczonym modelu stanu podstawowego. Tak więc, standardowym obecnie podejściem jest wykorzystanie odpowiednich symetrii systemu celem stworzenia efektywnej teorii będącej przybliżeniem QCD w ramach danego zakresu parametrów. Pozostaje jednak wciąż wyzwaniem stworzenie modelu dającego zadawalający jednoczesny opis zagadkowego związku pomiędzy obydwoma efektami. Jest to kluczowe zagadnienie dla zrozumienia fizyki młodego Wszechświata, którego temperatura sięgała 1012 Kelvina (dla porównania – temperatura wnętrza Słońca jest rzędu 107 Kelvina) oraz fizyki gwiazd zwartych, których gęstość jest wielokrotnie większa niż gęstość otaczającej nas materii. Głównym celem obecnego projektu jest wyjaśnienie zależności pomiędzy pojawieniem się masywnych hadronów a uwięzieniem kwarków i gluonów w skrajnych warunkach. Zwykła składająca się z hadronów materia przechodzi w stan plazmy kwarkowo-gluonowej przy wysokich temperaturach i/lub przy wielkich gęstościach. Takie przejście fazowe jest spowodowane znaczną zmianą silnego oddziaływania przenoszonego w środowisku przez gluony. Zatem podstawowym pytaniem jest sposób opisu modyfikacji własności gluonów w warunkach zbliżonych do przejścia fazowego QCD i wychwycenie kluczowych aspektów z morza dostępnych parametrów. Jak dotąd, numeryczne symulacje QCD i doświadczenia z zakresu wysokoenergetycznych zderzeń ciężkich jonów odkryły wiele nietrywialnych zjawisk, ale wciąż nie ma ich spójnego wspólnego wyjaśnienia. Celem projektu jest wypełnienie tej luki i osiągnięcie jakościowego zrozumienia wewnętrznych własności QCD i hadronowej struktury fazowej. Projekt ma wielkie znaczenie dla stworzenia prostszego obrazu tajemniczych własności QCD. Przewidziane w projekcie wielowątkowe badania oferują podstawowy opis skomplikowanych zjawisk związanych ze symetriami leżącymi u podstaw teorii i z topologią QCD. Zostanie również przeprowadzona weryfikacja przewidywań projektu z wynikami doświadczeń ciężko-jonowych oraz numerycznych symulacji modelowych. Będzie to miało duże znaczenie dla identyfikacji mierzalnych efektów przejścia fazowego QCD i jej zjawisk krytycznych.
Chromo-magnetic Gluons in QCD Thermodynamics
