Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Fizyka zderzeń ciężkich jonów
Koordynator przedmiotu:
dr Katarzyna Grebieszkow
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia II stopnia
Program:
Fizyka Techniczna
Grupa przedmiotów:
Obowiązkowe
Kod przedmiotu:
Semestr nominalny:
2 / rok ak. 2013/2014
Liczba punktów ECTS:
3
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład30h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium0h
  • Projekt0h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
Znajomość podstaw: fizyki ogólnej, fizyki jądrowej oraz fizyki kwantowej.
Limit liczby studentów:
Cel przedmiotu:
Swobodne poruszanie się w dziedzinie zderzeń ciężkich jonów oraz znajomość aktualnych kierunków badań. Opanowanie podstaw fizyki wysokich energii. Wykład zawiera program niezbędny do napisania pracy inżynierskiej i magisterskiej z dziedziny zderzeń ciężkich jonów (brak jednego podręcznika który obejmowałby cały program wykładu). Wiadomości podawane na wykładzie są niezbędne aby uczestniczyć w największych eksperymentach przy akceleratorach RHIC (Relativistic Heavy Ion Collider), LHC (Large Hadron Collider), SPS (Super Proton Synchrotron) oraz żeby ze zrozumieniem uczestniczyć w jakiejkolwiek konferencji czy spotkaniu naukowym z tej dziedziny.
Treści kształcenia:
1. Po co nam wysokie energie? Używane skale i jednostki. Cząstki elementarne, klasyfikacja cząstek. 2. Oddziaływania (wymiana wirtualnego nośnika), prawa zachowania, diagramy Feynmana. Głęboko-nieelastyczne rozpraszanie e+N, n+N, produkcja jetów hadronowych, funkcje struktury. 3. Model Standardowy i unifikacja oddziaływań. Interdyscyplinarność relatywistycznych zderzeń ciężkich jonów. Zmienne kinematyczne (pl, pT, y, h, mT, xF). 4. Akceleratory, detektory i układy detektorów w fizyce zderzeń ciężkich jonów, akceptancja detektora. Identyfikacja cząstek. 5. Produkcja cząstek w zderzeniach nukleon+nukleon (N+N), przekroje, krotności. Modele produkcji cząstek (kaskadowe, strunowe). 6. Zderzenia jądro+jądro (A+A), model Glaubera, parametr zderzenia, centralność, spektatorzy i partycypanci, model zranionych nukleonów. Charakterystyki globalne (rozkłady ET, krotności) oraz kinematyczne (pT, y) produkcji cząstek w zderzeniach A+A. 7. Podstawy chromodynamiki kwantowej, stała sprzężenia oddziaływań silnych, asymptotyczna swoboda. Plazma kwarkowo-gluonowa. Diagram czasowo-przestrzenny ewolucji zderzenia ciężko-jonowego (tzw. Model Małego Wybuchu). Model worka. 8. Model Wielkiego Wybuchu. Diagram fazowy silnie oddziałującej materii. Rachunki na sieciach na warunki przejścia fazowego, gęstość energii w funkcji temperatury. Rząd przejścia fazowego i punkt krytyczny na diagramie fazowym. 9. Model hydrodynamiczny Bjorkena i gęstość energii. Model Hagedorna i temperatura wymrożenia termicznego. Temperatura wymrożenia chemicznego i barionowy potencjał chemiczny z modelu gazu hadronowego. 10. Podstawowe sygnatury plazmy kwarkowo-gluonowej: 1. Produkcja fotonów bezpośrednich 2. Produkcja par leptonów (dileptonów) o małych masach 3. Tłumienie powabu (ekranowanie Debye'a) 4. Wzmocnienie produkcji dziwności 5. Produkcja cząstek w Modelu Statystycznym Wczesnej Fazy (SMES). 11. Efekty kolektywne - przepływ (skierowany, eliptyczny). Femtoskopia hadronów i rozmiary źródeł. 12. Fluktuacje dynamiczne i korelacje (krotność cząstek, stosunki cząstek, ładunek, pęd poprzeczny). 13. Produkcja jetów w zderzeniach jądrowych: 1. Czynnik modyfikacji jądrowej. 2. Korelacje dwu-cząstkowe w kącie azymutalnym.
Metody oceny:
Egzamin ustny (losowane są 3 pytania z podanej wcześniej listy)
Egzamin:
Literatura:
Literatura podstawowa: 1. D. H. Perkins “Wstęp do fizyki Wysokich Energii” PWN 2004 2. E. Skrzypczak, Z. Szefliński “Wstęp do Fizyki Jądrowej i Cząstek Elementarnych” 3. J. Bartke “Introduction to Relativistic Heavy Ion Physics” World Scientific 2009 4. Krótkie, przeglądowe publikacje z dziedziny ciężkich jonów – stale uzupełniana lista dostępna jest na stronie przedmiotu (http://www.if.pw.edu.pl/~kperl/HIP/hip.html) Literatura popularno-naukowa: 1. F. Close “Kosmiczna Cebula” 2. http://particleadventure.org/
Witryna www przedmiotu:
Uwagi:

Efekty uczenia się