Nowe spojrzenie na strukturę próżni kwantowej
Detektor STAR, fot. flickr / Brookhaven National Laboratory
Przełomowe wyniki uzyskane przez naukowców eksperymentu STAR opublikowane w Nature.
Badacze współpracujący w ramach eksperymentu STAR, prowadzonego w Relatywistycznym Zderzaczu Ciężkich Jonów (Relativistic Heavy Ion Collider, RHIC) w Brookhaven National Laboratory, uzyskali przełomowe wyniki dotyczące struktury próżni kwantowej i dynamiki oddziaływań silnych. W badaniach uczestniczą również naukowcy z Wydziału Fizyki Politechniki Warszawskiej: prof. Hanna Zbroszczyk, prof. Daniel Kikoła, prof. Jan Pluta, dr inż. Daniel Wielanek, dr inż. Diana Pawłowska, dr Ashutosh Pandey, dr Srikanta Kumar Tripathy, mgr inż. Priyanka Roy Chowdhury i mgr inż. Jędrzej Kołaś.
Analiza zderzeń proton–proton ujawniła istnienie korelacji spinowych pomiędzy parami hiperonów, które, jak pokazano, mają swoje źródło w wirtualnych parach kwark–antykwark obecnych w próżni chromodynamiki kwantowej (QCD). Zaobserwowany sygnał względnej polaryzacji na poziomie około 18% stanowi bezpośredni eksperymentalny ślad kwantowych korelacji przenoszonych z próżni do hadronów powstających w procesie uwięzienia kwarków.
Co istotne, efekt ten zanika dla cząstek oddzielonych dużym kątem, co jest zgodne z przewidywaniami dotyczącymi dekoherencji układów kwantowych. Wyniki te dostarczają nowego narzędzia do badań jednego z fundamentalnych problemów współczesnej fizyki — związku pomiędzy uwięzieniem kwarków, łamaniem symetrii chiralnej oraz splątaniem kwantowym.
Osiągnięcie to podkreśla istotny wkład zespołu STAR, w tym naukowców z Wydziału Fizyki PW, w rozwój badań nad podstawowymi własnościami materii w ekstremalnych warunkach.
Opracowanie: prof. Hanna Zbroszczyk
