Marcin Berłowski, Zakład Fizyki Wielkich Energii IPJ Badania doświadczalne w dziedzinie fizyki oddziaływań elementarnych przy akceleratorze COSY w Jülich Marcin Berłowski, Zakład Fizyki Wielkich Energii IPJ Sympozjum IPJ 26.VI.2007

Plan wystąpienia Poszukiwanie łamania symetrii C i CP w rzadkich rozpadach mezonu eta (eksperyment WASA) Badanie struktury rezonansów barionowych zawierających kwarki dziwne (eksperyment ANKE)

Symetrie i prawa zachowania Twierdzenie Noether: prawa zachowania wynikają z symetrii występujących w danej teorii. Symetria → zachowana wielkość przesunięcie w czasie → energia przesunięcie w przestrzeni → pęd obrót → moment pędu odbicie w przestrzeni → parzystość Nie znając dokładnie dynamiki procesów fizycznych możemy na podstawie symetrii układu fizycznego, wiele powiedzieć o możliwym jego zachowaniu.

Symetrie C i P Symetria P (od angielskiego słowa "Parity") to symetria zwierciadlana polegająca na zamianie lewego i prawego albo odbicia w punkcie (x → -x, y → -y, z→ -z) Symetria C (od słów „Charge” lub „Conjugation”) to symetria sprzężenia ładunkowego przy zamianie cząstek na ich antycząstki.

Symetria ładunkowo-przestrzenna CP Symetria ładunkowo-przestrzenna CP oznacza, że dla każdego procesu elementarnego po dokonaniu sprzężenia ładunkowego C i odbicia przestrzennego P, otrzymujemy realny proces fizyczny, który zachodzi z identyczną częstością. Niezachowanie CP oznacza bezwzględną różnicę między materią i antymaterią i jest jednym z koniecznych warunków wyjaśnienia bariogenezy, czyli odpowiedzi na pytanie dlaczego wszechświat nie jest pusty.

Mezon  Masa ok. 547,4 MeV/c2. Duża masa (w porównaniu z mezonami ) związana z domieszką kwarków dziwnych. Czas życia ok. 5·10-19 s. Długi czas życia, gdyż wszystkie kanały rozpadu są w jakiś sposób zabronione.

Mezon  - co jest w nim interesującego? Eta dobrym laboratorium do badania łamania symetrii C i CP. Poszukiwania możliwości łamania symetrii ładunkowej C oraz symetrii CP (różnice w rozkładzie kątów pomiędzy płaszczyznami w rozpadzie →π+π-e+e-, poszukiwanie egzotycznych rozpadów → i → π+π-). Duża ilość kanałów rozpadów – możliwe różnorodne eksperymenty.

Eksperyment WASA@COSY Reakcja pppp (energia kinetyczna ok. 1400 MeV) Wiązka COSY Detektor centralny Detektor przedni

Detektor WASA Detektor centralny służący do pomiaru pędów i energii cząstek z rozpadów mezonu . Detektor przedni pozwalający wyznaczyć parametry cząstek rozproszonych (np. protonów w reakcji pppp )

Łamanie symetrii CP w reakcji →π+π-e+e- „Measurement of the +-e+e- decay branching ratio”, M. Jacewicz et al. for CELSIUS-WASA Collaboration, Phys.Lett. B644 (2007) 299-303

Studia nad hiperonem (1405) w eksperymencie ANKE@COSY-Jülich

Eksperyment ANKE – spektrometr magnetyczny przy akceleratorze COoler SYnchrotron (Jülich, Niemcy) pp→pK+Y°→pK+p-°

Reakcja pppK+pπ-° przy pędzie wiązki 3,65 GeV/c. Masa niezmiennicza układu (pπ-) daje masę barionu lambda. Wątpliwości na temat natury (1405). Rozpad lambd w kanale °° bez tła od innych rezonansów np. bliskiego °(1385).

for ANKE Collaboration (1405) (nucl-ex/0705.1039) Izabela Zychor et al. for ANKE Collaboration

Podsumowanie

Dziękuję za uwagę...