Csaknem 100 előadás az idei Zimányi Nehézion-fizikai Téli Iskolában
Immár huszadik alkalommal rendezték meg 2020. december 7–11. között a Zimányi Nehézion-fizikai Téli Iskolát, melynek előadói hagyományosan áttekintik a laborban létrehozott ősrobbanással foglalkozó nagyenergiás nehézion-fizika legújabb tudományos eredményeit. Az idei évben a vírushelyzet miatt a rendezvényre csak online kerülhetett sor – ez azonban rekordmennyiségű résztvevőt hozott: 5 földrész 24 országából 140 fizikus kapcsolódott be a konferenciába, és összesen 99 előadás hangzott el.
A konferencia hétfői nyitóelőadását Shoji Nagamiya (KEK és RIKEN, Japán) tartotta, aki az extrém sűrűségű – neutroncsillagokban és nehézion-ütközésekben jelenlévő – anyag kísérleti kutatásáról számolt be. A terület fontosságát az is mutatja, hogy szerte a világon számos új kutatási program és fejlesztés indult ebben a témában. Frithjof Karsch (Bielefeldi Egyetem, Németország) a kutatások elméleti oldalát foglalta össze, különös tekintettel a részecskegyorsítókban keletkező kvarkanyag kritikus pontjának vizsgálatára.
Pénteken Johann Rafelski (Arizonai Egyetem, USA) a világegyetemet az Ősrobbanás utáni pillanatokban kitöltő kvarkanyag és a hadronikus anyag tulajdonságairól beszélt, és elmondta azt is, hogy az erre vonatkozó tudásunk hogyan segít megérteni a minket körülvevő anyag, elsősorban az atommagok létrejöttét. Záróelőadásában William A. Zajc (Columbia Egyetem, USA) a relativisztikus hidrodinamika történetét tekintette át, Fermi és Landau 1950-es években elért eredményeitől napjainkig. A konferencián bemutatott eredményeket összefoglalva rámutatott, hogy a nagyenergiás gyorsítókban létrejövő anyag alig súrlódó, közel tökéletes folyadék, és igen kis „kvarkanyag-cseppekben” is létrejöhet. A súrlódó folyadékok időfejlődésében attraktorként megjelenő, tökéletes folyadékot leíró megoldások és skálázások vizsgálatáról Kasza Gábor (ELTE, Wigner FK, Budapest és SZIE KRC, Gyöngyös) előadásában volt szó. A folyadékdinamikai alapegyenleteinek lehetséges új formáit vizsgálta előadásában többek között Masoud Shokri (IPM SPA, Irán) és Giorgio Torrieri (Campinasi Egyetem, Brazília).
A Világegyetem története, kezdetben a kvarkanyaggal és az atommagok létrejöttével (balra, lásd bővebben pl. a htt://phenix.elte.hu/ oldalon); jobbra a kvarkanyag fázisdiagramja (a jelenlegi elképzelések alapján, hozzátéve, hogy mindez inkább csak sejtés), fent a részecskegyorsítókban végbemenő folyamatokkal, jobb alul pedig a neutroncsillagokban elképzelhető anyaggal.
A rendezvény egy hete során szó esett a nehéz és könnyű kvarkok áramlási mintázatainak vizsgálatáról, illetve ehhez kapcsolódóan a kvarkanyag elnyelőképességéről is. Ezen kutatások segítségével jobban megérthetjük a kvarkanyag belső tulajdonságait, így viszkozitását, a hullámterjedési sebességet és a hővezetést. Petreczky Péter (Brookhaveni Nemzeti Laboratórium, USA), Jana N. Guenther (Aix-Marseille, Franciaország), Johannes Weber (Humboldt Egyetem, Németország) és Paolo Parotto (Wuppertali Egyetem, Németország) rácstérelméleti kutatók a fentebb is említett fázisdiagramot vizsgálták, az ezzel kapcsolatos eredmények további korlátot jelentenek a kritikus pont kísérleti keresésére vonatkozóan is.
Az Odderon felfedezésének 2019-es Zimányi Iskolán bemutatott első eredményeire építve kiemelkedő jelentőségű eredményekről számoltak be résztvevők az idei eseményen. Elsőként Christophe Royon (Kansasi Egyetem, USA) beszélt a D0 és a TOTEM kísérletek közös elemzéséről, amelyek az amerikai Tevatron gyorsító D0 kísérletének és a CERN LHC gyorsító TOTEM kísérletének a közös eredményeit mutatták be a világon elsőként a 2020-as Zimányi Iskolán. Ezeket a kísérleti eredményeket Nemes Frigyes (CERN, SZIE KRC és Wigner FK) előadásában részletezte.
Csörgő Tamás (Wigner FK és SZIE KRC) előadásában bemutatta, hogy egy magyar–svéd együttműködés keretében a D0-TOTEM eredményeknél korábban és nagyobb biztonsággal ki tudták mutatni az Odderon jelenlétét a proton-proton és a proton-antiproton rugalmas ütközések összehasonlító elemzésével. Szanyi István (ELTE TTK Fizikai Intézet és Wigner FK) elméleti eredményeire, Novák Tamás (SZIE KRC) és Ster András (Wigner FK) pedig modellfüggetlen eredményeire támaszkodva részletezte az Odderon felfedezésének közlésre beküldött kéziratait. E felfedezés egyik érdekes kísérleti eleme, hogy a proton-proton és a proton-antiproton ütközések nem tökéletesen ugyanúgy viselkednek (bár a teljes hatáskeresztmetszetek egyhez tart, de a különbségük mégsem tart nullához). Ez egy alapvető részecskefizikai szimmetria, a C-szimmetria sérülését jelenti, ahogy azt a kutatók számos közlésre beküldött és egy referált konferenciakötetben megjelent cikkben részletezték.
A konferencián két díjat is átadtak: a legjobb poszter díját Isabela Maietto Silvério (Sao Paolo-i Egyetem) kapta, míg a legjobb diák díját Takács Ádám (Bergeni Egyetem) érdemelte ki. További részletek, többek között az előadások anyaga a konferencia honlapján találhatók.
Az iskola névadója a néhai 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 tizedik éve Csanád Máté, az ELTE TTK Fizikai Intézet egyetemi docense, a nemzetközi tanácsadó testület elnöke Csörgő Tamás, a Wigner Fizikai Kutatóközpont Részecske- és Magfizikai Intézet Elméleti osztály csoportvezetője.