Strona używa plików cookies więcej

Centrum Symulacji Supergęstych Płynów

Inkubator Doskonałości Naukowej – Centrum Symulacji Supergęstych Płynów

Kierownik Inkubatora: dr Pasi Huovinen

Wydział Fizyki i Astronomii

Zawsze mówimy, że wszechświat ma swój początek w Wielkim Wybuchu, kiedy wszystko było skompresowane w jednym punkcie. Ale cała materia we wszechświecie skupiona w punkcie – czym ona właściwie jest? W Centrum Symulacji Supergęstych Płynów naukowcy badają właśnie taki rodzaj materii.

Zwykła materia składa się z atomów, które złożone są z jąder i elektronów, przy czym jądra zbudowane są z protonów i neutronów. Protony i neutrony też mają strukturę, złożoną z kwarków i gluonów. Przy odpowiednio wysokiej temperaturze i gęstości nawet protony i neutrony ulegają rozpadowi na kwarki i gluony. Ten stan materii nazywa się plazmą kwarkowo-gluonową. Ze względu na to, że są one punktami bez żadnej struktury, stanowią one materię Wielkiego Wybuchu. Temperatura wymagana do uformowania plazmy kwarkowo-gluonowej jest niezwykle wysoka, a jedynym sposobem na jej uzyskanie na Ziemi są zderzenia ciężkich jąder – takich jak złoto czy ołów – z prędkością bliską prędkości światła. Plazmy kwarkowo-gluonowej powstałej w tych zderzeniach nie możemy zaobserwować, ponieważ jej ogromne ciśnienie natychmiast rozsadza maleńkie kropelki plazmy. Z tego powodu naukowcy muszą wnioskować o jej tworzeniu i właściwościach, badając protony, neutrony i inne cząstki z niej pochodzące. W Centrum Symulacji Supergęstych Płynów naukowcy zajmą się tworzeniem modeli ewolucji tego płynu, plazmy kwarkowo-gluonowej, od jej powstania w zderzeniu jądrowym do ostatecznego rozpadu na pojedyncze hadrony. W szczególności badacze starają się odwzorować ewolucję bogatej w bariony plazmy powstałej w zderzeniach w budowanych obecnie zderzaczach FAIR (GSI, Darmstadt, Niemcy) i NICA (JINR, Dubna, Rosja). Zderzenia przy tych energiach są szczególnie ciekawe, gdyż mogą posłużyć do badania hipotetycznego punktu krytycznego przejścia fazowego uwolnienia.Współczesne modele dynamicznych płynów nie są wystarczająco odpowiednie do opisu zderzeń w FAIR i NICA. Obecnie udoskonalany jest istniejący model jednopłynowy, aby był w stanie poradzić sobie z większymi rozproszeniami energii. Naukowcy budują również nowy model oparty na podejściu trójpłynowym. Dzięki tym narzędziom chcą zbadać, jak różne przewidywania teoretyczne dotyczące równania stanu plazmy mogą przejawiać się w obserwowanych cząstkach.

Inkubator mieści się w Instytucie Fizyki Teoretycznej, pl. M. Borna 9, pokój 401. Pracownikiem Inkubatora jest dr Michał Marczenko.