М.А.Марков и развитие физической

М.А. Марков и развитие физической программы
Нуклотрона ОИЯИ
А.Н. Сисакян
Четвёртые Марковские чтения, 11 – 12 мая 2006 года, Москва
Моисей Александрович Марков
1908 - 1994
Приказ о зачислении М.А.Маркова в ОИЯИ (1956 г.)
Семь проблем, сформулированных П.А.М.Дираком на семинаре 1956 года в Дубне
«Личность – живая сила,
могучий бродильный
фермент, даже смерть не всегда
прекращает ее действие.»
А.И.Герцен
В.И.Векслер, М.А.Марков,
А.Л.Любимов, Э.О.Оконов,
ОИЯИ
На учёном совете ОИЯИ
Д.И.Блохинцев,
В.И.Векслер,
М.А.Марков, 1959 г.
На семинаре
в ЛТФ ОИЯИ; Дубна,
конец 50-х годов
V Международное совещание по
нелокальной квантовой теории поля.
В.Я.Файнберг, М.А.Марков,
В.И.Огиевецкий. Алушта, 1979 г.
Пророческое начало в творчестве М.А.Маркова.
• составная природа элементарных частиц
(предтеча кварковых моделей);
• проведение нейтринных экспериментов;
• гипотеза о двух сортах нейтрино.
М.А.Марков, "Будущее науки (ускорители элементарных
частиц следующих поколений)“, 1973 год.
Дана мотивация важности ускорительных экспериментов и
пророческое предсказание скорого прорыва в физике частиц.
Последовавшие вслед за этим важнейшие ускорительные
открытия середины 70 – начала 80 годов: c- и b-кварки,
τ-лептон, векторные бозоны, как результат Cтандартная Модель.
«Чем дальше эксперимент от теории, тем ближе он к Нобелевской премии» (Жолио-Кюри)
М.А.Марков и А.М.Балдин на международной
конференции по физике высоких
энергий и атомного ядра, Дубна, 1975 г.
Моисей (Александрович
Марков) = пророк (в физике)
кварк-глюонная
материя
адронная
материя
Иерархия масштабов
в физике микромира
Hadron gas
Time
freezout
Mixed
Phase
QGM
Pre-equilibrium
Initial nuclei
Space
A permanent trend of leading world research centers
AGS BNL
Au+Au
1985 −1990
(shut down)
(shut down)
AGS
(shut down)
SPS CERN
Pb+Pb
2003
2002
2000
2000
1994 − 2000
RHIC BNL
Au+Au
2000 − ?
E (GeV)
S1/2 (GeV)
2  11
2.3  4.7
20
30
40
80
160
6.3
7.6
8.3
12.3
17.4
2.1•104
200
Объективные препятствия на пути поиска
новых состояний материи в соударениях
тяжелых ионов:
1. Малость времени жизни (порядка 10 Ферми/с).
2. Невозможность измерения какими-либо стандартными
приборами макропараметров (температуры и барионной
плотности), и о них можно судить лишь косвенно по спектрам
вторичных частиц, образующихся на всех стадиях эволюции.
3. Отсутствие однозначных критериев (сигналов), по которым
можно было бы достоверно констатировать факт их образования.
4. Отсутствие достоверных теоретических расчетов и
предсказаний, полученных из “первых принципов” (КХД),
модельная зависимость предсказаний.
Фазовая диаграмма сильновзаимодействующей материи
http://www.gsi.de/documents/DOC-2004-Mar-196-2.pdf
НУКЛОТРОН ОИЯИ
Проектные параметры:
максимальная энергия 5 ГэВ/нуклон
для ускорения ядер с А ~ 200
The main parameters of the Nuclotron
The beam intensities
The expected heavy ion beam progress
Поиск смешанной фазы сильновзаимодействующей материи на
Нуклотроне ОИЯИ
А.Н.Сисакян, A.С.Сорин, М.К.Сулейманов, В.Д.Тoнeeв, Г.М.Зиновьев,
nuсl-ex/0511018, nuсl-ex/0601034
Нуклотрон
Нуклотрон
SPS
Смешанная фаза
Тенденция понижения
энергии в экспериментах
с тяжелыми ионами
(RHIC, SPS, FAIR GSI,
Нуклотрон).
Нуклотрон
Критическая точка = концевая точка
линии раздела фаз фазового перехода первого рода.
Смешанная фаза вода-пар существует только на линии раздела фаз,
в критической же точке вода и пар становятся неразличимыми.
Смешанная фаза – однозначный признак
фазового перехода первого рода.
В этой связи представляются перспективными следующие теоретические и
экспериментальные исследования в области физики тяжелых ионов в ОИЯИ:
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
8)
9)
исследование свойств адронов в горячей и/или плотной барионной материи (ожидается
изменение их масс и ширин, прежде всего -мезона, как партнера пионов по киральному
мультиплету, что характеризует степень нарушения киральной симметрии и может
служить “сигналом” ее восстановления и формирования смешанной фазы);
анализ роли многочастичных адронных взаимодействий, совершенствование имеющихся и
разработка новых пространственно-временных кодов столкновения тяжелых ядер при
высоких энергиях, а также “сигналов” формирования новых фаз в процессе эволюции;
изучение размеров, времени жизни, длительности фриз-аута, времени расширения системы
(корреляционная фемтоскопия);
анализ зависимости от энергии и центральности множественностей пионов, адронных
резонансов и странных частиц, а также отношения их выходов, поперечных импульсов,
включая К--, К+- и φ-мезонные спектры, а также проявлений эффектов барионного
отталкивания в адронных выходах;
анализ выхода дилептонов (электронных и мюонных пар) и фотонных пар с целью
обнаружения модификаций адронов в среде при высоких барионных плотностях;
анализ угловых корреляций в поперечной плоскости, а также радиального, направленного
и эллиптического потоков;
анализ флуктуаций множественностей, электрических зарядов и поперечных импульсов
вторичных частиц (их энергетические зависимости могут дать информацию об области
фазового перехода);
анализ характеристик ядерных фрагментов в зависимости от центральности,
универсальность ядерной фрагментации;
сканирование по энергии и атомному номеру для всех характеристик центральных
соударений тяжелых ядер (может позволить получить информацию об уравнении
состояния КХД материи в переходной области), изучение различий между центральными
столкновениями легких и периферическими столкновениями тяжелых ядер.
1. Диапазон энергий Нуклотрона идеален
для измерения флуктуаций.
2. Нуклотронные измерения могут привести к пониманию
механизмов установления равновесности в процессе
соударения тяжелых ионов и служить толчком для
дальнейшего развития динамических и статистических
подходов, а также помочь в выборе между ними.
3. Нуклотронные измерения - необходимое
продолжение глобальных международных
усилий по установлению энергетической
зависимости свойств рождающихся адронов
с целью поиска сигналов фазовых переходов
и новых состояний материи.
M.Volkov, E.Kuraev, D.Blaschke, G.R¨opke, S.Schmidt, PLB(1998);
Chiku and Hatsuda, PRD58 (‘98);
Hatsuda, Kunihiro and Shimizu, PRL82 (’99).
,
ФОТОННЫЕ ДЕТЕКТОРЫ
ФОТОН-2 (Х.У.Абраамян)
ДЕЛЬТА-2 (А.Б.Курепин, В.А.Краснов)
Схема расположения фотонных
детекторов ФОТОН-2 и ДЕЛЬТА-2 д
проведения совместного эксперимен
по исследованию свойств материи в
центральных
ядро-ядерных столкновениях.
НАБЛЮДЕНИЕ НОВОЙ РЕЗОНАНСНОЙ СТРУКТУРЫ В
СИСТЕМЕ ДВУХ γ-КВАНТОВ В dC-ВЗАИМОДЕЙСТВИЯХ
ПРИ ИМПУЛЬСЕ 2,75 ГэВ/с НА НУКЛОН
Х.У.Абраамян, А.Н.Сисакян, А.С.Сорин
Counts / 30 MeV
1500
η-мезон
1000
Новая структура
500
0
-500
0
200
400
M , MeV
600
800
В системе двух γ-квантов реакции
d+C→γ+γ+х
при энергии 2,91 ГэВ/нуклон
наблюдается резонансная структура
при инвариантной массе
340 ÷ 360 МэВ с шириной 40±12 МэВ
и эффективным поперечным сечением
рождения ~ 0.4 мкб. Набранная
статистика 2680±310 событий из
полного числа ~3·10¹² dC-взаимодействий.
V Workshop "Scientific Cooperation between German Research Centers and JINR "
Dubna , January 17 – 19, 2005, http://www.jinr.ru/BMBF_05/index.html
Programme Advisory Committee for Particle Physics, April 14 – 15, 2005, Dubna
VI International Workshop on Very High Multiplicity Physics 16 - 17 April, 2005, Dubna
http://www.jinr.ru/~vhmp/
Relativistic Nuclear Physics: from Hundreds MeV to TeV, May 23 – 28, 2005, Dubna
http://lhe.jinr.ru/rnp2005/index.html
Round Table Discussion
"Searching for the mixed phase of strongly interacting matter at the JINR Nuclotron''
JINR, Dubna, July 7 - 9, 2005
http://theor.jinr.ru/meetings/2005/roundtable/
nucl-ex/0511018, nucl-ex/0601034
Programme Advisory Committee for Particle Physics, November 10-11, 2005, Dubna
99th Session of the JINR Scientific Council, January 19 - 20, 2006, Dubna
Programme Advisory Committee for Particle Physics, April 20-21, 2006, Dubna
Round Table Discussion
Searching for the mixed phase of strongly interacting
matter at the JINR Nuclotron
July 7 - 9, 2005
Program
Organizing
Committee
Talks
Photographs
Research Program & Expert's Report
http://theor.jinr.ru/meetings/2005/roundtable/
Из заключения приглашенных экспертов:
“Having heard all talks, remarks and suggestions,
taking into account ideas expressed in the
discussions, we came to the clear opinion that
future experiments at the Nuclotron energy range
are important and interesting. Therefore, we
strongly support the idea to establish the new
experimental program at the Dubna Nuclotron.”
Marek Gazdzicki
(University of Frankfurt, Germany and Swietokrzyska Academy, Poland)
Mark I. Gorenstein
(Bogolubov Institute of Theroretical Physics, Ukraine)
Teiji Kunihiro
(Yukawa Insitute for Theoretical Physics, Kyoto University, Japan)
Viatcheslav D. Toneev
(Joint Institute for Nuclear Research, Dubna)
H.Gutbrod, T.Hatsuda,
T.Hollman, Н.Satz,
H.Stroebele, G.Zinovjev
1. Г.М. Зиновьев, А.Н. Сисакян, А.С. Сорин, М.К. Сулейманов,
Поиск смешанной фазы сильновзаимодействующей материи,
Избранные труды университета Дубна, Сб. статей, Выпуск 1,
Дубна (2004), с.44-68.
2. A.N. Sissakian, A.S. Sorin, M.K. Suleymanov, V.D. Toneev, G.M. Zinovjev,
"Searching for the mixed phase of strongly interacting matter at the
JINR Nuclotron'', nucl-ex/0511018 (2005).
3. A.N. Sissakian, A.S. Sorin, M.K. Suleymanov, V.D. Toneev, G.M. Zinovjev,
“Towards searching for a mixed phase of strongly interacting QCD
matter at the JINR Nuclotron'', nucl-ex/0601034 (2006).
4. А.И. Малахов, А.Н. Сисакян, А.С. Сорин, С. Вокал,
Релятивистская ядерная физика в Объединенном Институте Ядерных
Исследований, ЭЧАЯ (в печати).
5. Kh.U. Abraamian, A.N. Sissakian, A.S. Sorin,
Observation of a new resonance structure in the system of two gamma
quanta in dC-interactions at momentum of 2.75 GeV/c per nucleon,
(in press).
Н.Н.Боголюбов, М.А.Марков, Г.Наджаков (Болгария),
И.М.Франк; Объединённый институт ядерных исследований,
Дубна, 1972г.
М.А.Марков и Б.М.Понтекорво на Международной
конференции по физике нейтрино и нейтринной астрофизике.
Баксанское ущелье, Чегет, 1977 г.
В США у здания Колумбийского циклотрона
М.А.Марков, И.В.Чувило, Н.Н.Боголюбов,
В.И.Векслер, С.А.Азимов, стоит А.М.Балдин, 1960г.
Визит делегации ОИЯИ в ИЯИ АН СССР.
П.Н.Боголюбов, А.Н.Тавхелидзе, В.А.Матвеев, Н.Н.Боголюбов,
А.Н.Сисакян, З.П.Зарапетян, М.А.Марков; Троицк 1980 г.
А.Н.Тавхелидзе, Н.Н.Боголюбов и М.А.Марков
во время визита делегации ОИЯИ (Дубна) в ИЯИ РАН,
Троицк 1980 г.
Выступление М.А.Маркова в Лаборатории теоретической
физики ОИЯИ Дубна 1986г.
СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!