Jedną z najtrudniejszych do wyjaśnienia zagadek współczesnej nauki jest obserwowana asymetria pomiędzy materią i antymaterią we Wszechświecie. Jej rozwiązanie jest bezpośrednio powiązane z tzw. symetrią sprzężenia ładunkowego i parzystości przestrzennej (CP). Dr hab. Andrzej Kupść z Zakładu Wysokich Energii NCBJ przygotował, jako propzycję pracy doktorskiej dla chętnego studenta, projekt zatytułowany „Jak zaobserwować łamanie symetrii CP w rozpadach hiperonów”. Projekt uzyskał grant w konkursie PRELUDIUM BIS Narodowego Centrum Nauki. Celem konkursu PRELUDIUM BIS jest wsparcie kształcenia doktorantów w szkołach doktorskich i finansowanie projektów badawczych realizowanych przez doktorantów.

Autor wniosku i przyszły promotor przewiduje, że w ramach grantu zostanie opracowana nowa metoda badania symetrii CP dla procesów z udziałem barionów zawierających kwark dziwny, gdzie naruszenie symetrii CP nie zostało do tej pory stwierdzone eksperymentalnie. Metoda ta powinna wykorzystywać pary barion- antybarion wytworzone w wyniku anihilacji pary elektron-pozytron albo proton-antyproton w jednym z planowanych obecnie eksperymentów. Do opracowania metody zostaną użyte dane zebrane w eksperymencie BESIII w Pekinie. Stany barionów wytwarzanych w takich anihilacjach są splątane kwantowo (co oznacza że występują korelacje pomiędzy stanem kwantowym barionu i antybarionu), a ich spiny są spolaryzowane. Efekt ten został niedawno zaobserwowany po raz pierwszy w pracy, której wiodącym autorem był dr hab. Andrzej Kupść.

Temat projektu jest włączony do obecnego konkursu do szkoły doktorskiej NCBJ. Aplikować na studia można do 7 czerwca 2020 r.: Wiecej informacji i inne aktualne oferty tematyki prac doktorskich można znaleźć na: http://gradschool.ncbj.gov.pl/physics-thesis-topics-for-october-2020/

Streszczenie projektu: https://www.ncn.gov.pl/sites/default/files/listy-rankingowe/2019-09-16/streszczenia/467035-pl.pdf

Powiązane prace:

Nature (obserwacja efektu): Nature Phys. 15 (2019) 631-634 https://www.nature.com/articles/s41567-019-0494-8

Popularny opis eksperymentu BESIII http://doi.org/10.1038/s41567-019-0523-7

Opis ogólnie dostępny i źródło wykorzystanej grafiki: https://www.interactions.org/press-release/besiii-observes-polarization-baryons-jps-decay