A kvarkanyag kutatásának új eredményeit mutatták be az ELTE-n

2021.12.15.
A kvarkanyag kutatásának új eredményeit mutatták be az ELTE-n
Idén december 6–10. között hibrid formában rendezték meg Lágymányoson a Zimányi Nehézion-fizikai Téli Iskolát. A konferencián hagyományosan a laborban létrehozott ősrobbanással foglalkozó nagyenergiás nehézion-fizika legújabb tudományos eredményeit tekintik át. A programba 5 földrész 25 országából 160 fizikus kapcsolódott be, és 100-nál is több előadásra került sor.

A Wigner Fizikai Kutatóközpont az ELTE-vel közösen már 21. alkalommal hívta tanácskozásra minden földrészről a terület iránt érdeklődő fizikusokat. A Zimányi School téli konferenciájának fókuszában a nagyenergiás nehézion-gyorsítókban keletkező kvarkanyag viselkedése állt. 

Az egyik fő témát a kvarkanyagban megjelenő áramlások szolgáltatták, ennek kapcsán a hidrodinamika alkalmazhatóságát tárgyalták meg a konferencia résztvevői. Jamie Nagle (Colorado Egyetem, USA), az egyik plenáris előadó arról beszélt, hogy a hidrodinamikai jellegű viselkedésre utaló megfigyeléseket egyre kisebb és egyre rövidebb ideig létező rendszerekben tapasztalják, így komolyan meggondolandó a vizsgálatok során a folyadékdinamikai egyenletek alkalmazása.

A mai kutatások további fontos kérdése az, hogy milyen átmenet van a kvarkanyag és a hagyományos anyag között: elsőrendű (amely a jég megolvadására vagy a víz elforrására hasonlít), folytonos (amelyre jó példa a vaj megolvadása) vagy másodrendű (melynek során érdekes ingadozási jelenségek lépnek fel). Erről tartottak előadást többek között az ELTE, a Stony Brook Egyetem (USA), a GSI Nehézionfizikai Helmholtz-központ (Németország) és a Varsói Műszaki Egyetem (Lengyelország) kutatói. A terület érdekes módon asztrofizikai kapcsolatokkal is rendelkezik, ugyanis a kvarkanyag átalakulásai a neutroncsillagok leírása során is fontosak. Erre mutattak rá a Wigner Fizikai Kutatóközpont (Magyarország), a Közép-Kínai Egyetem és más intézetek kutatói.

Az előadók áttekintették a 2004-ben megjósolt királis mágneses hatással kapcsolatos eredményeket is. A jelenség során a töltött részecskék aszimmetrikusan szétválnak: a pozitívan töltött részecskék az ütköző atommagok által létrehozott mágneses tér irányába repülnek ki, a negatív töltésűek pedig ezzel ellenkező irányba. Ez arra utal, hogy bizonyos szimmetriák sérülnek a kvarkanyagban, és ennek oka az úgynevezett királis mágneses hatás lehet. A Brookhaveni Nemzeti Laboratórium (USA) kutatói bemutatták ruténium és cirkónium atommagokkal végzett kísérleteiket: ezek jelentősége abban áll, hogy a két atommag azonos tömegű, de a nagyobb töltésű ruténium esetén megjelenő erősebb mágneses tér miatt a töltött részecskék szétválása a királis mágneses hatás miatt erőteljesebb lehet.

A rendezvényen az Odderon nevű részecske felfedezéséről is beszámoltak a kutatók. A Kansasi Egyetem (USA), a Wigner Fizikai Kutatóközpont (Magyarország), a CERN (Svájc) és a Magyar Agrár- és Élettudományi Egyetem kutatói elmondták, hogy az LHC gyorsítóban észlelt proton-proton ütközések nem pontosan úgy viselkednek, mint a hasonló energiájú proton-antiproton ütközések a Tevatron gyorsítóban, és ezen eltérés nem magyarázható mással, mint az Odderon nevű részecske megjelenésével.

Az Iskola névadója Zimányi József Széchenyi-díjas fizikus, a Magyar Tudományos Akadémia rendes tagja, a hazai és a nemzetközi nehézion-fizikai kutatások egyik úttörője. Az Iskola szervezőbizottságának elnöke immár tizenegyedik éve Csanád Máté, az ELTE Fizikai Intézet docense.

A konferencia megrendezését az ELTE Természettudományi Karának Kari Kiválósági Pályázata támogatta.