Wspolczesna teoria oddzialywan silnych - chromodynamika
kwantowa przewiduje,
ze przy bardzo wysokiej temperaturze (T > 200 MeV), daleko wiekszej od
temperatury wnetrza goracych gwiazd takich jak Slonce i przy duzej gestosci
materii i energii (> 2 GeV/fermi szescienny),
rowniez
nieporownywalnie
wiekszej od gestosci wnetrza gwiazdy, powinien pojawic sie nieobserwowany w
naturalnych warunkach stan materii jadrowej zwany plazma kwarkowo - gluonowa.
Plazma ta jest mieszanka swobodnych kwarkow
i gluonow. W takim wlasnie
stanie mialaby istniec materia Wszechswiata w ciagu ulamka sekundy po
Wielkim Wybuchu. Ta sama teoria przewiduje, ze
plazma kwarkowo - gluonowa
powinna
powstawac w zderzeniach jader atomowych o bardzo wielkiej energii.
Eksperymenty
przeprowadzane na akceleratorach z
wysokoenergetycznymi jadrami moglyby
prowadzic do odtworzenia w laboratorium, w mikroskali, warunkow Wielkiego
Wybuchu.
Od prawie 10 lat prowadzone sa w Europejskim Osrodku Badan Jadrowych CERN
kolo Genewy eksperymenty z wiazkami jader atomowych przyspieszanych do energii
200 GeV/nukleon w synchrotronie SPS.
Ich
glownym celem jest potwierdzenie
tej fascynujacej hipotezy.
Wykres przedstawia schematycznie wzajemne polozenie obszarow temperatury (os
pionowa) i gestosci materii (os pozioma) charakterystyczne dla roznych obiektow
naturalnych i sytuacji eksperymentalnych. Wczesny Wszechswiat (Early Universe)
to obszar bardzo wysokiej temperatury i bardzo duzej gestosci materii. Zielony
pas odpowiada warunkom wnetrza gwiazdy
neutronowej. Czerwony babel
(niskie
temperatury) to warunki obecnej "zimnej" materii jadrowej w stanie naturalnym
na Ziemi. Powyzej zielonego pasa rozciaga sie obszar tworzenia sie plazmy
kwarkowo - gluonowej. Warunki te chcemy uzyskac w sztucznym eksperymencie,
zderzajac rozpedzone jadra w akceleratorach.
W eksperymentach NA35 i NA49 uczestniczy
zespolpolski skladajacy sie z fizykow, inzynierow i technikow z Instytutu Fizyki Jadrowej w
Krakowie,
Instytutu Fizyki Doswiadczalnej Uniwersytetu Warszawskiego i Instytutu Problemow Jadrowych w
Warszawie. Fizycy aktywnie uczestniczyli w fazie pobierania danych i pozniej w ich analizie.
W IFJ wykonano czesc urzadzen dla eksperymentu NA49. Naukowcy z IFJ i IPJ pracuja obecnie
przy eksperymencie ALICE projektujac komputerowo fragment
detektora.
