2020. december 7-11. között került sor a 20. alkalommal megrendezett Zimányi Nehézion-fizikai Téli Iskolára (angol nevén Zimányi School Winter Workshop), amely a Wigner Fizikai Kutatóközpont Részecske és Magfizikai Intézetének, az ELTE Fizikai Intézetének és a Szent István Egyetem Károly Róbert Campus Femtoszkópiai Tudásközpontjának közös nemzetközi rendezvénye, egyszerre iskola az egyetemisták és doktoranduszok számára, műhely a kutatók számára, szimpózium a más szakterületek vezető kutatói számára.
A 20. Zimányi Nehézionfizikai Téli Iskola résztvevőinek országok szerinti térképe.
A rendezvény előadói hagyományosan áttekintik a laborban létrehozott ősrobbanással foglalkozó nagyenergiás nehézion-fizika legújabb tudományos eredményeit. Iskolánk 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 docense. Az idei évben a vírushelyzet miatt a rendezvényre csak online (Zoomon) kerülhetett sor – ez azonban rekordmennyiségű résztvevőt jelentett: 5 kontinens 24 országából 140 fizikus kapcsolódott be a konferenciába, és összesen 99 előadásra került sor.
Zoom-csoportkép a konferencia résztvevőiről
A konferencia hétfői nyitóelőadását Shoji Nagamiya (KEK és RIKEN, Japán) tartotta, aki az extrém sűrűségű (neutroncsillagokban és nehézion-ütközésekben jelen lévő) anyag kísérleti kutatásáról számolt be. Ez azért is fontos, mert szerte a világon új kutatási programok indultak ezen kutatásokra az elmúlt években (BNL RHIC – USA; CERN SPS – Svájc/EU), és új részecskegyorsítókat is építenek ezen célból (FAIR – Németország; NICA – Oroszország; J-PARC – Japán). Frithjof Karsch (Bielefeldi Egyetem, Németország) a kutatások elméleti oldalát foglalta össze, különös tekintettel a részecskegyorsítókban keletkező kvarkanyag kritikus pontjának a keresésére.
A Dubnában épülő NICA komplexum, és a Darmstadtban épülő FAIR komplexum
Pénteken Johann Rafelski (Arizonai Egyetem, USA) a Világegyetemet az Ősrobbanás utáni pillanatokban kitöltő kvarkanyag és a hadronikus anyag tulajdonságairól beszélt, illetve arról, hogy az erre vonatkozó tudásunk hogyan segít megérteni a minket körülvevő anyag (elsősorban az atommagok) létrejöttét.
A Világegyetem története, kezdetben a kvarkanyaggal és az atommagok létrejöttével (balra, lásd bővebben pl. a http://phenix.elte.hu/ oldalon); jobbra a kvarkanyag fázisdiagramja (a jelenlegi elképzelések alapján, hozzátéve, hogy mindez inkább csak sejtés), fent a részecsekgyorsítókban végbemenő folyamatokkal, jobb alul pedig a neutroncsillagokban elképzelhető anyaggal.
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 és értelmezve rámutatott, hogy a nagyenergiás gyorsítókban létrejövő anyag közel tökéletes folyadék, igen kis „kvarkanyag-cseppekben” is létrejöhet. Ezekről a Zimányi Iskolán többek között Masoud Shokri (IPM SP, Irán) és Giorgio Torrieri (Campinasi Egyetem, Brazília) beszéltek. A súrlódó, nem tökéletes hidrodinamikai megoldásokat vonzó tökéletes folyadék megoldások és skálázások vizsgálatáról pedig Kasza Gábor (Wigner, Budapest és SzIE KRC, Gyöngyös) ELTE-s doktorandusz előadásában volt szó.
Az ólom-ólom (balra), proton-ólom (középen) és proton-proton ütközésekben keletkező anyag hidrodinamikai leírása.
A hét során további fontos eredményeket is bemutattak. Ezek egy csoportja a nehéz és könnyű kvarkok áramlási mintázatait vizsgálta, illetve összekapcsolta ezeket a kvarkanyagban elnyelőképességével. Ezen kutatások segítségével jobban megérthetjük a kvarkanyag belső tulajdonságait (viszkozitását, hullámterjedési sebességét, hővezetését). Rácstérelméleti kutatók pedig a fentebb is említett fázisdiagramot vizsgálták, az ezzel kapcsolatos eredmények további korlátot jelentenek a kritikus pont kísérleti keresésére vonatkozóan is.
A 2020-as Zimányi Iskolán (az Odderon felfedezésének 2019-es Zimányi Iskolán bemutatott első eredményeire építve) kiemelkedő jelentőségű eredményekről számoltak be résztvevőink. 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) részletezte az előadásában. Csörgő Tamás (Wigner FK és SzIE KRC) előadásában bemutatta, hogy egy magyar–svéd együttműködés keretében a D0-TOTEM eredményeknél korábban és nagyobb biztonsággal ki tudtuk mutatni az Odderon jelenlétét a proton-proton és a proton-antiproton rugalmas ütközések összehasonlító elemzésével. Szanyi István (ELTE és Wigner FK) elméleti (modellfüggő) eredményeire, Novák Tamás (SzIE KRC) és Ster András (Wigner FK) pedig modellfüggetlen eredményeire támaszkodva részletezte az Odderon felfedezésének közlésre beküldött kéziratait. Ennek a felfedezésnek az egyik érdekes kísérleti következménye, hogy nagyon nagy energiákon a proton-proton és a proton-antiproton ütközések teljes hatáskeresztmetszeteinek a hányadosa ugyan egyhez tart, de a különbségük nem tart a nullához. Ez egy alapvető részecskefizikai szimmetria, a C-szimmetria sérülését jelenti. Tehát egy ütközés előtti protont egy ütközésből kirepülő antiprotonra cserélve, kis mértékű szimmetriasértésről számolhattunk be, számos publikálásra beküldött és egy referált konferencia kötetben már megjelent cikkben.
A konferencián két díjat is átadtunk: a legjobb poszter díját Isabela Maietto Silvério (Sao Paolo-i Egyetem) kapta, míg a legjobb diák díját Takács Ádám (Bergeni Egyetem) kapta.
További részletek, többek között az előadások anyagai a konferencia honlapján láthatóak: http://zimanyischool.kfki.hu/20/agenda
Ezúton is szeretnénk megköszönni valamennyi résztvevőnk és támogatóink hozzájárulását: http://zimanyischool.kfki.hu/20/supporters
A sajtóanyagot írta:
Csanád Máté (ELTE), a 2020-as Zimányi Nehézionfizikai Téli Iskola elnöke
Csörgő Tamás (SzIE KRC és Wigner FK), a Zimányi Iskola nemzetközi tanácsadó bizottság (IAC) leköszönt elnöke
