NICA-MPD - Nuclotron-based Ion Collider fAcility and Multi-Purpose Detector

1. Wcześniejsza współpraca - tradycja i podstawa aktualnego rozwoju

2. NICA-MPD - fizyka i technika

 Wcześniejsza współpraca - tradycja i podstawa aktualnego rozwoju

To, że aktualnie tak intensywnie rozwija się współpraca z Laboratorium Fizyki Wysokich Energii w ZIBJ nie jest dziełem przypadku. Jest rezultatem współpracy, którą zapoczątkował prawie pół wieku temu prof. Zbigniew Strugalski i która kontynuowana była do końca lat osiemdziesiątych z udziałem wielu pracowników Politechniki Warszawskiej, a teraz jest z powodzeniem reaktywowana i rozwijana.

Takich fotografii śladów cząstek jak te powyżej, ale w wersji stereoskopowej, analizowaliśmy setki tysięcy w Dubnej, Warszawie i w innych współpracujących laboratoriach.  Początkowo analizowaliśmy zderzenia mezonów pi z jądrami ksenonu rejestrowane w  ksenonowej komorze pęcherzykowej (Xenon bubble chamber). Później byliśmy członkami "Kolaboracji propanowej" - co oznaczało analizę zderzeń protonów i lekkich jąder z protonami oraz jądrami węgla i tantalu. które rejestrowane były w komorze pęcherzykowej wypełnionej ciekłym propanem (C3H8) i uzupełnionej trzema płytkami tantalowymi.  Wizualna rejestracja dawała poczucie bezpośredniego dostępu do świata jąder atomowych i cząstek elementarnych, stanowiąc fascynującą przygodę odkrywania tajemnic mikroświata. Współpraca wytwarzała też relacje międzyludzkie i przyjaźnie, które przetrwały próbę czasu.

Zdjęcie poniżej, to "rodzinna fotografia" członków Kolaboracji Propanowej podczas jednego ze zjazdów kolaboracji w Dubnej. Zaznaczeni są na niej polscy uczestnicy kolaboracji oraz liderzy grupy (na niebieskim tle).

 W końcowych latach ubiegłego wieku grupa z Instytutu a następnie Wydziału Fizyki została członkiem dwóch wielkich eksperymentów fizycznych STAR w Brookhaven National Laboratory (BNL) w USA oraz ALICE w Europejskim Ośrodku Fizyki Jądrowej i Fizyki Cząstek CERN niedaleko Genewy. Członkami obu tych eksperymentów były także grupy z ZIBJ. Szbko nawiązane zostały kontakty bezpośrednie i współpraca rozwija się do chwili obecnej. Na początku obecnego wieku zostaliśmy także, my oraz grupa z Dubnej, członkami eksperymentu NA49 w CERN,  który następnie po istotnych modyfikacjach otrzymał indeks NA61.

Nasza aktualna współpraca jest więc naturalną konsekwencją istniejącej od wielu lat współpracy, tak w Dubnej, jak i w innych laboratoriach na świecie.

NICA-MPD - fizyka i technika

Wyniki eksperymentalne uzyskane w eksperymentach: STAR, ALICE, NA49/61 dostarczyły unikalnych informacji, które dały odpowiedzi na wiele pytań dotyczących w szczególności nowego stanu materii - plazmy kwarkowo-gluonowej. Okazało się, że stan ten bliższy jest swymi własnościami stanowi idealnej cieczy niż gazu - co nie było wcześniej oczekiwane. Okazało się również, że w obszarze energii eksperymentów STAR i ALICE obserwujemy symptomy ciągłego przejścia pomiędzy stanem materii hadronowej a stanem materii kwarkowej. Pozostały jednak pytania, na które odpowiedzi oczekiwać należy badając zderzenia ciężkich jonów przy niższych energiach, gdzie spodziewane jest osiąganie największych gęstości barionowych. Są to energie rzędu 10 GeV w układzie środka masy. Wymieńmy parę z tych pytań: przy jakich energiach następuje przejście fazowe pierwszego rodzaju (first order phase transition), gdzie ulokowany jest punkt krytyczny na diagramie fazowym (critical point) oraz energia przy której rozpoczyna się proces przejścia od fazy hadronowej do kwarkowej (onset of deconfinement)?

  Kompleks akceleracyjno-pomiarowy NICA-MPD zaprojektowany jest tak, by mógł dostarczyć odpowiedzi na te i wiele innych pytań. Ilustracje poniżej przedstawiają schemat rozmieszczenia aparatury tego kompleksu oraz zawierają podstawowa informacje.

Na konferencjach tych prezentowano wiele ciekawych referatów, które zawarte są na stronach www: NICA days' 2015 oraz NICA days 2017. Fotografia powyżej pokazuje uczestników konferencji, która odbywała się w 2017 roku, a zamieszczone wyżej schematy NICA i MPD pochodzą z referatu prof. Vladimira Kekelidze - dyrektora LFWE, wygłoszonego na Konferencji w 2017 roku. Refrat ten zawiera bardzo wiele ważnych informacji dotyczących różnych aspektów systemu NICA-MPD. Dostępny jest na stronie www Konferencji w punkcie "Timetable" pod nazwą "Why are we building NICA?".