HB, sem FWE 9 XI 071 Niebezpieczne przewidywania Ekstrapolacja z dziś do LHC dla relatywistycznych jonów Raport Nicolasa Borghiniego i Ursa Wiedemanna.

Prezentacja na temat: "HB, sem FWE 9 XI 071 Niebezpieczne przewidywania Ekstrapolacja z dziś do LHC dla relatywistycznych jonów Raport Nicolasa Borghiniego i Ursa Wiedemanna."— Zapis prezentacji:

1 HB, sem FWE 9 XI 071 Niebezpieczne przewidywania Ekstrapolacja z dziś do LHC dla relatywistycznych jonów Raport Nicolasa Borghiniego i Ursa Wiedemanna z 4 lipca 2007 plus wiadomości bieżące

2 HB, sem FWE 9 XI 072 Przepraszam, to nie będzie o czarnych dziurach w LHC…

3 HB, sem FWE 9 XI 073 Ale polecam blog na temat seminarium Lisy Randall w CERNie, w sierpniu 2007 Black Holes and Quantum Gravity at the LHC

4 HB, sem FWE 9 XI 074 Z CERN Couriera: It should be stated, in conclusion, that these black holes are not dangerous and do not threaten to swallow up our already much-abused planet. The theoretical arguments and the obvious harmlessness of any black holes that, according to these models, would have to be formed from the interaction of cosmic rays with celestial bodies, mean that we can regard them with perfect equanimity.

5 HB, sem FWE 9 XI 075 Wiązki przeciwbieżne w LHC: p-p – 14 TeV 2008 r.? Pb-Pb – 5.5 TeV 2009-10 r.?

6 HB, sem FWE 9 XI 076 Metoda przewidywania: NIE modele, ale wybranie `generic trends z dostępnych danych i ich ekstrapolacja Modele – tylko tam gdzie prawie nie ma danych, a LHC dostarczy (np. duże p t dla obszaru ku przodowi)

7 HB, sem FWE 9 XI 077 1. Krotności, rozkłady podłużne Dla zderzeń w zasadzie dobry opis z rachunków perturbacyjnych (trochę niepewności z modelowania hadronizacji)

8 HB, sem FWE 9 XI 078 Dla pp, a tym bardziej A-A Krotności, i rozkłady krotności dominowane przez procesy nieperturbacyjne, z małymi przekazami pędu Brak jednoznacznych przewidywań Dla pp w LHC czynnik 2 Tym bardziej dla AA

9 HB, sem FWE 9 XI 079 Przypomnienie z RHIC: To były przewidywania…

10 HB, sem FWE 9 XI 0710 Dwie cechy generyczne: 1. Skalowanie podłużne (graniczna fragmentacja) 2. Faktoryzacja zależności od oraz centralności /liczby masowej

11 HB, sem FWE 9 XI 0711 19.6 GeV130 GeV 200 GeV PHOBOS Central Collisions Peripheral Collisions dN d Collision viewed in rest frame of CM: Limiting fragmentation Collision viewed in rest frame of one nucleus:

12 HB, sem FWE 9 XI 0712 Skalowanie w N part Au+Au 35-40%,N part = 98 Cu+Cu Preliminary 3-6%, N part = 96 62.4 GeV Cu+Cu Preliminary 3-6%, N part = 100 200 GeV Au+Au 35-40%, N part = 99 PHOBOS dN/d PHOBOS

13 HB, sem FWE 9 XI 0713 Ekstrapolacja do LHC: To – prosta ekstrapolacja tych `generic trends To – modele saturation

14 HB, sem FWE 9 XI 0714 przy maleniu x gęstość gluonów gwałtownie rośnie Co to jest saturacja? Zaczęło się od HERY

15 HB, sem FWE 9 XI 0715 Kharzeev,Levin, Nardi

16 HB, sem FWE 9 XI 0716 Czyli modelowy przebieg czasowy:

17 HB, sem FWE 9 XI 0717 Jak to ingeruje w p-A i A-A: Skala saturacji (czyli przy jakim x gluony się zagęszczają) zależy od liczby atomowej tarczy i od rapidity Dla RHIC s=200GeV y=3 p T =1GeV/c: x~10 -3 => i efekty saturacji mogą być widoczne

18 HB, sem FWE 9 XI 0718 Czy są widoczne? Cronin enhancement suppression

19 HB, sem FWE 9 XI 0719 R Argument za pomiarami `do przodu w LHC

20 HB, sem FWE 9 XI 0720 2. Hadrochemia, czyli ile cząstek danego rodzaju Generic trend: od niskich (SIS, GSI) przez średnie (AGS, SPS) do najwyższych energii n(RHIC) częstości produkcji różnych hadronów – dobry opis statystyczny (thermal) Zasadniczo 2 parametry: temperatura T i potencjał bariochemiczny

21 HB, sem FWE 9 XI 0721 Bardzo silne założenie: fireball w równowadze Powstający w zderzeniu obiekt musi się zachowywać jak `materia, nie indywidualne cząstki Praktycznie – system musi żyć dość długo, by składniki choć parę razy oddziaływały – i doszło do równowagi

22 HB, sem FWE 9 XI 0722 Jak wyznaczyć gęstość barionów netproton AGS SPS RHIC 62 RHIC 200 LHC 5500 dN/dy (BRAHMS preliminary)

23 HB, sem FWE 9 XI 0723 A jak temperaturę: widma p t (Phenix 200 GeV Au-Au)

24 HB, sem FWE 9 XI 0724 Thermal Model fits: 200 GeV/N Au-Au

25 HB, sem FWE 9 XI 0725 Thermal Model fits: Pb-Pb 158 GeV/N

26 HB, sem FWE 9 XI 0726 Ciekawa prawidłowość: stała energia per hadron – korelacja T,

27 HB, sem FWE 9 XI 0727 Jak ewoluują parametry? Prosta ekstrapolacja do LHC

28 HB, sem FWE 9 XI 0728 Jak z dziwnością? Dziwność `nieobecna przed zderzeniem - dopiero z czasem może osiągnąć stan równowagi >1

29 HB, sem FWE 9 XI 0729 I jakie przewidywania dla LHC:

30 HB, sem FWE 9 XI 0730 3. Asymetrie azymutalne i flow

31 HB, sem FWE 9 XI 0731 O czym mówi flow: O własnościach tego gorącego fireballu Np. w opisie hydrodynamicznym – o stygnięciu i silnych gradientach ciśnienia przy rozprężaniu Jak flow zmienia się z p t :

32 HB, sem FWE 9 XI 0732

33 HB, sem FWE 9 XI 0733 A modele hydro inaczej:

34 HB, sem FWE 9 XI 0734 4. Femtoskopia albo HBT Kwantowa interferencja cząstek identycznych Korelacja w pędzie (np. dla dwóch pionów o względnym pędzie q i pędzie pary K) tłumaczy się na przestrzenno-czasowy rozmiar obszaru emisji

35 HB, sem FWE 9 XI 0735 Generyczne trendy z SPS, RHIC: Zależność od energii – praktycznie skalowanie z Skalowanie w masie poprzecznej oraz

36 HB, sem FWE 9 XI 0736 Ekstrapolacja do LHC: Bardzo duże R!

37 HB, sem FWE 9 XI 0737 Rekapitulacja w miękkim sektorze: Krotności, widma podłużne: czy utrzyma się ekstrapolacja N ch oraz faktoryzacja w energii i centralności Hadrochemia: czy utrzyma się obraz termodynamiczny? Jak dziwność? Efekty kolektywne: czy pływ (flow) wzrośnie? Interferencja HBT: czy wciąż wzrost promieni obszaru emisji?

38 HB, sem FWE 9 XI 0738 Przechodzimy do twardszych oddziaływań: 1.Tłumienie jetów Co już wiemy:

39 HB, sem FWE 9 XI 0739 Dziwne że p i piony tak samo… Protons are expected to have larger contribution from gluons compared to pions => larger energy loss But above p T ~ 6 GeV/c – same suppression pattern !

40 HB, sem FWE 9 XI 0740 Co dla większych p t ?

41 HB, sem FWE 9 XI 0741 2. Ciężkie kwarkonia – ongiś smoking gun of QGP Przy RHIC – tłumienie jak przy SPSC Efekt przy małych p t

42 HB, sem FWE 9 XI 0742 Przy RHIC J/ψ dla dużych p t tłumione Co dalej w p t ?

43 HB, sem FWE 9 XI 0743 Może przy LHC nie tłumienie, a wzmocnienie!

44 HB, sem FWE 9 XI 0744 Ultraperyferyczne perspektywy: Dyfrakcyjna produkcja kwarkonium może dostarczyć wiedzy o gęstości gluonów przy małych x (sprawdzić model CGC?) γA VAV = J/ψ, Υ

45 HB, sem FWE 9 XI 0745 Był wstępny pomiar z RHIC Idą symulacje dla LHC

46 HB, sem FWE 9 XI 0746 3. Struktura i własności jetów Spójrzmy prawdzie w oczy: dotychczas w HI nie mierzyliśmy jetów, tylko ich skutki (tłumienie dużych p t, korelacje) Przy LHC – nadal będzie trudno, ale więcej charakterystycznych efektów możliwych do zaobserwowania, bo większe p t i większy wkład twardych procesów Przede wszystkim – badanie korelacji

47 HB, sem FWE 9 XI 0747 Ile?

48 HB, sem FWE 9 XI 0748 Korelacje z RHIC: high p t trigger vs reszta 1 22 3 1. finite prob. of not interacting: fragmentation as in vacuum? 2. fragment in medium, then hadrons lose energy with insignificant broadening at large p T ? 3. lose some energy, and then fragment?

49 HB, sem FWE 9 XI 0749 Eksperymenty HI przy LHC: 01210100 p t (GeV/c) ALICE PID CMS&ATLAS Bulk properties Hard processes Modified by the medium Jet reconstruction Single particle spectra Correlation studies

50 HB, sem FWE 9 XI 0750 The first 15 minutes; L int = 1b -1 Event multiplicity, low p t hadronic spectra, particle ratios The first month; L int = 0.1 - 1nb -1 Rare high p t processes: jets, D,B, quarkonia, photons, electrons The following years: pA, A scan, E scan Czego się spodziewamy: