Částicoví fyzici míří do Prahy diskutovat dalším vývoj výzkumu hadronové hmoty

Směs partonů na obrázku znázorňují kvarky jako kuličky a gluony jako pružinky (zdroj: BNL)

Vícenásobné partonové interakce (MPI – Multiple Parton Interactions) jsou hlavním námětem pětidenního vědeckého kongresu MPI@LHC2019, který začíná v pondělí 18. listopadu 2019. Organizuje ho Fakulta jaderná a fyzikálně inženýrská ČVUT v Praze (FJFI) spolu s Akademií věd ČR (AV ČR).

Problematika MPI je součástí výzkumu hlubin hadronového mikrokosmu, který probíhá nejen na Velkém hadronovém urychlovači (LHC – Large Hadron Collider) v CERNu (Evropská organizace pro jaderný výzkum). „Ukazuje se, že naše základní představy o partonech, neviditelných komponentech hadronů, jako jsou protony a veškerá jiná jádra všech chemických prvků, jsou značně nekompletní,“ vysvětluje Miroslav Myška z katedry fyziky FJFI, vedoucí organizačního týmu.

Do Prahy přijede na sedm desítek vědců z celého světa a budou diskutovat nejnovější objevy jak na poli experimentů, tak i teorií o partonových korelacích a vývoji softwaru, bez něhož by další výzkum ve fyzice vysokých energií byl nemyslitelný. Aktuální setkání je už 11. ročníkem pravidelné akce.

„Po většinu roku vědci víceméně samostatně či v menších týmech bádají nad teorií i daty z LHC a na konferenci jako je MPI@LHC2019 je pak skvělá příležitost prezentovat dosažená zjištění a diskutovat o nich a dalších směrech výzkumu s ostatními kolegy,“ doplňuje Miroslav Myška.

Konferenci MPI@LHC2019 podpořil projekt Centrum pokročilých aplikovaných přírodních věd – CAAS (CZ.02.1.01/0.0/0.0/16-019/0000778), který je spolufinancován Evropskou unií. Akce je součástí programu Částicová fyzika – PARTPHYS, který se zabývá přímo studiem fyziky mikrosvěta na experimentech na největších světových hadronových urychlovačích LHC v CERN a RHIC v Brookhavenské národní laboratoři.

(Pokračování textu…)

Částice spojují fyziky, umělce a techniky

Propojit částicové fyziky, techniky a umělce se podařilo v rámci jednoho z podprogramů výzkumného programu PARTPHYS, který se v rámci projektu Centra pokročilých aplikovaných přírodních věd (Centre of Advanced Applied Sciences – CAAS) zaměřuje právě na částicovou a jadernou fyziku.

Podprogram nazvaný Jazyk pro komunikaci mezi vědou, uměním a veřejností propojuje částicové fyziky s umělci a techniky a v rámci Institutu Intermédií (IIM) při Fakultě elektrotechnické ČVUT v Praze (FEL) jim umožňuje vzájemnou kooperaci.

Částicová fyzika se zabývá těmi nejmenšími stavebními kamínky, jež věda zatím dokázala identifikovat, tedy částicemi tvořícími atomy a jejich jádra. Odborníci z katedry fyziky Fakulty jaderné a fyzikálně inženýrské (FJFI) proto v rámci několika workshopů připravili několik přednášek o částicové fyzice pro studenty a pedagogy průmyslového designu spolupracující v IIM. Ti jim naopak představili různá umělecká díla inspirovaná vědou.

(Pokračování textu…)

CERN ocenil doktorandskou práci Kataríny Křížkové Gajdošové

Katarína Křížková Gajdošová

Katarína Křížková Gajdošová z katedry fyziky Fakulty jaderné a fyzikálně inženýrské ČVUT v Praze (FJFI), která se podílí také na projektu Centra pokročilých aplikovaných přírodních věd (CAAS), získala cenu Best Thesis Award experimentu ALICE.

Laureáty ocenění vybírá sedmičlenná mezinárodní porota vědců a vědkyň, kteří se v Evropském centru částicové a jaderné fyziky CERN u Ženevy ve Švýcarsku podílejí na výzkumu v rámci experimentu ALICE (A Large Ion Collider Experiment – velký experiment na srážeči iontů). Ten představuje jeden z největších experimentů na světě zabývajících se výzkumem fyziky mikrosvěta. Zkoumá kvark-gluonové plazma, které se vytvořilo krátce po velkém třesku a z kterého postupně vznikl celý vesmír. Celkem se na projektu podílí přes tisíc fyziků, techniků a inženýrů spolu s více než dvěma stovkami doktorandů ze 105 institucí ze 30 zemí světa.

předání ocenění

V roce 2019 bylo na experimentu ALICE vypracováno 70 doktorských prací a porota pod vedením prof. Yvese Schutze ze Subatech ve francouzském Nantes vybrala k ocenění tři práce. Základním kritériem byl kromě kvality samotného odborného textu samotný přínos studenta a impakt dosažených výsledků.

Katarína Křížková Gajdošová si cenu za svou doktorskou práci o nečekaných projevech kolektivního chování v malých systémech (Investigations of collectivity in small and large collision systems at the LHC with ALICE) převzala od mluvčího experimentu ALICE prof. Federica Antinoriho z IFNF v italském Padově  během konference ALICE Physics Week, která probíhala v červenci na FJFI.

„Donedávna jsme se domnívali, že kolektivní projevy při produkci částic jsou přítomné jen u srážek těžkých jader. Průkopnická práce Kataríny Křížkové Gajdošové při studiu malých systémů tuto představu radikálně změnila,” uvedl doc. Jaroslav Bielčík, který vede skupinu částicové fyziky na FJFI.

Katarína se v rámci projektu CAAS (OP VVV pod číslem CZ.02.1.01/0.0/0.0/16-019/0000778) podílí na výzkumném programu Partphys – tedy částicové a jaderné fyzice. CAAS je spolufinancován Evropskou unií.

ALICE Physics Week probíhá na Fakultě jaderné a fyzikálně inženýrské ČVUT

Vědci podílející se na výzkumných projektech experimentu ALICE v mezinárodním vědeckém středisku CERN se setkají na týdenní konferenci ALICE Physics Week na Fakultě jaderné a fyzikálně inženýrské ČVUT v Praze (FJFI). Konference začíná v pondělí 22. července a přihlášeno je přes 150 vědců z celého světa.

„Je vždy skvělé, když se můžeme na několik dní setkat, abychom probrali dokončené i probíhající vědecké projekty a naplánovali ty další. Tentokrát navíc tuto konferenci pořádáme na domácí půdě a věřím, že kolegové ze zahraničí do Prahy přijíždějí rádi a že to naši spolupráci nadále posílí,“ říká Karel Šafařík z katedry fyziky FJFI a jeden z organizátorů konference.

Projekt ALICE (A Large Ion Collider Experiment – velký experiment na srážeči iontů) je jedním z největších experimentů na světě zabývajících se výzkumem fyziky mikrosvěta. Zkoumá quark-gluonové plazma, které se vytvořilo krátce po velkém třesku a z kterého postupně vznikl celý vesmír. Celkem se na projektu podílí přes tisíc fyziků, techniků a inženýrů spolu s více než dvěma stovkami doktorandů ze 105 institucí ze 30 zemí světa.

Jde o jeden ze čtyř hlavních experimentů na urychlovači LHC (Large Hadron Collider) v Evropském centru částicové a jaderné fyziky CERN u Ženevy ve Švýcarsku.

Konference ALICE Physics Week se uskutečnila také díky podpoře projektu Centrum pokročilých aplikovaných přírodních věd – CAAS (OP VVV pod číslem CZ.02.1.01/0.0/0.0/16-019/0000778). CAAS je spolufinancován Evropskou unií.

Nejdůležitější publikace 1. období (PARTPHYS)

Nejdůležitější odborné publikace vydané během prvního období (do 31. března 2019). Seznam všech publikací výzkumného programu PARTPHYS vydaných v rámci projektu CAAS najdete v předchozím příspěvku.

Formation of methane and (per)chlorates on Mars
Svatopluk Civiš, Antonín Knížek, Paul B. Rimmer, Martin Ferus, Petr Kubelík, Markéta Zukalová, Ladislav Kavan, Elias Chatzitheodoridis
CS Earth Space Chem. 201932221-232, Publication Date:December 17, 2018
Methane, perchlorates, chlorates, and methyl chlorides have all been detected on Mars. The origin of these species has never been adequately explained. In this paper, we irradiated mixtures of CO2, HCl, and a mineral catalyst—anatase, rutile, montmorillonite, and the Nakhla meteorite—with soft UV radiation for up to 3500 h and observed the formation of perchlorates, chlorates, methyl chlorides, and methane in a single experiment. Additionally, the methanogenesis for anatase was observed at −196 °C. Further, we propose that while methane is decomposed relatively quickly and therefore attains a steady-state concentration (0.41 ± 0.16 ppbv), the chlorinated compounds are much more stable and therefore would have accumulated throughout the Martian history. We estimate that this mechanism would be sufficient in the course of Martian history to accumulate perchlorate in the soil in 0.5 wt % in 5–50 cm depth, which is in accordance with the observed perchlorate content on Mars. This predicted perchlorate gradient may be observed with the Insight rover. Further, if microbes are present on Mars, they will likely inhabit depths below the perchlorate (i.e., 5–50 cm). This chemistry likely still continues on Mars to a certain extent, and any future exploration by rovers or planetary models should account for this process during their analyses.

Anisotropic flow in Xe-Xe collisions at root s(NN)=5.44 TeV
ALICE Collaboration
Physics Letters B, Volume 784, 10 September 2018, Pages 82-95
The first measurements of anisotropic flow coefficients for mid-rapidity charged particles in Xe–Xe collisions at sNN=5.44 TeV are presented. Comparing these measurements to those from Pb–Pb collisions at sNN=5.02 TeV, v2 is found to be suppressed for mid-central collisions at the same centrality, and enhanced for central collisions. The values of v3 are generally larger in Xe–Xe than in Pb–Pb at a given centrality. These observations are consistent with expectations from hydrodynamic predictions. When both v2 and v3 are divided by their corresponding eccentricities for a variety of initial state models, they generally scale with transverse density when comparing Xe–Xe and Pb–Pb, with some deviations observed in central Xe–Xe and Pb–Pb collisions. These results assist in placing strong constraints on both the initial state geometry and medium response for relativistic heavy-ion collisions.

Dva dny o ATLASu na půdě Fakulty jaderné a fyzikálně inženýrské ČVUT

Pohled na zařízení experimentu ATLAS.

Zhruba 50 českých a slovenských vědců podílejících se na experimentu ATLAS v mezinárodním vědeckém středisku CERN se setká na dvoudenním pracovním setkání ATLAS CZ+SK 2019.  Uskuteční se v pondělí a úterý 24-25. června 2019 v Praze na půdě Fakulty jaderné a fyzikálně inženýrské ČVUT v Praze (FJFI). Kromě prezentace dosažených výsledků a vzájemné výměny zkušeností bude jeho součástí i přednáška určená širší veřejnosti, v rámci které vědci ATLAS představí a zdůrazní roli a výsledky českých a slovenských badatelů. Přednáška pro veřejnost se uskuteční v pondělí od 8.30 hod.

„Projekt ATLAS je mimořádně rozsáhlý a probíhá zde několik stovek různých experimentů, na kterých se podílí tisíce vědců z celého světa. Mezi nimi je i několik desítek Čechů a Slováků, proto jsme se už před lety rozhodli uspořádat i takové regionální setkání, kde se můžeme setkat a navzájem sdílet výsledky a informace. Přestože totiž pracujeme všichni na ATLASu, mnoho příležitostí k osobnímu setkání nemáme, protože valná většina práce probíhá na našich domácích pracovištích, kde experimenty připravujeme a vyhodnocujeme,“ vysvětluje Zdeněk Hubáček z katedry fyziky FJFI a jeden z organizátorů setkání.

„Kromě dosažených výsledků současně probíráme i plány na další experimenty a možnosti vzájemné spolupráce. Kromě zkušených vědců se setkání účastní také studenti, což nám samozřejmě dělá radost, protože chceme, aby československá stopa v CERNu byla čím dál výraznější,“ říká Miroslav Myška taktéž z katedry fyziky FJFI, další z organizátorů.

Projekt ATLAS je jedním ze čtyř velkých projektů, které se provádějí na velkém hadronovém urychlovači (LHC – Large Hadron Collider) v CERNu (Evropská organizace pro jaderný výzkum). Jedním z nejznámějších výsledků, kterého zde vědci dosáhli, byl objev Higgsova bosonu z rozpadu na Z0 boson. Vědci ho hledali celých 45 let, uspěli v roce 2011 a dva roky poté byl tento objev oceněn Nobelovou cenou.

Dvoudenní pracovní workshop ATLAS CZ+SK 2019 podpořil projekt Centrum pokročilých aplikovaných přírodních věd – CAAS (CZ.02.1.01/0.0/0.0/16-019/0000778), který je spolufinancován Evropskou unií. Workshop  ATLAS CZ+SK 2019 je součástí programu Částicová fyzika – PARTPHYS, který se zabývá přímo studiem fyziky mikrosvěta na experimentech na největších světových hadronových urychlovačích LHC v CERN a RHIC v Brookhavenské národní laboratoři.