Departament Badań Podstawowych

Czym się zajmujemy?

W departamencie prowadzone są doświadczalne badania oddziaływań protonów i jader atomowych przy najwyższych dostępnych energiach osiąganych w Wielkim Zderzaczu Hadronów (LHC) w Europejskim Centrum Badań Jądrowych (CERN) w Genewie. Badania te realizowane są w ramach szerokich programów eksperymentalnych: ALICE, CMS, LHCb, w których NCBJ uczestniczy.

Liczna grupa fizyków, biorąca udział w eksperymentach T2K i ICARUS, zajmuje się neutrinami, szczególnie ich oscylacjami, określeniem ich masy. Poznanie struktury protonu, a zwłaszcza pochodzenie jego spinu, jest celem eksperymentów COMPASS i HERMES, w których obserwuje się zderzenia elektronów i mionów z protonami. W departamencie prowadzone są w tej dziedzinie prace nie tylko doświadczalne, lecz również teoretyczne.

Nasi fizycy są zaangażowani w eksperymenty KLOE-2 i WASA zmierzające do poznania struktury hadronów, poszukiwania cząstek oddziaływania ciemniej materii i roli fundamentalnych symetrii w obszarze stosunkowo niskich energii zderzeń.

W roku 2021 przystąpiliśmy do eksperymentu BESIII na zderzaczu elektron-pozytron gdzie kontynuowana będzie ta tematyka. Dodatkowo możliwa jest produkcja kwantowo splątanych par barion-antybarion, co pozwala na rozszerzenie badań symetrii fundamentalnych na takie układy.

Prowadzone są badania doświadczalne (eksperyment ISOLDE) i teoretyczne struktury jąder atomowych, szczególnie tych najcięższych. Problematyka syntezy i stabilności takich jąder jest od lat ważnym obszarem aktywności naukowej departamentu.

Obserwacyjne badania astrofizyczne które prowadzą nasi naukowcy, dotyczą różnych kategorii obiektów występujących we Wszechświecie, a szczególnie jego wielkoskalowych struktur. W ramach projektów VIPERS, VVDS, AKARI badane są własności i ewolucja galaktyk.

Prowadzimy badania teoretyczne w zakresie kwantowej grawitacji, dotyczące natury osobliwości kosmologicznej i astrofizycznej, detali mikrofalowego promieniowania tła, problemu wyboru czasu oraz promieniowania grawitacyjnego.

Teoretycy zajmują się także szerokim wachlarzem zagadnień dotyczących Modelu Standardowego cząstek elementarnych i jego rozszerzeniami, starają się wyjaśnić fundamentalnie ważne zagadki ciemnej materii i ciemnej energii, oraz modelami kosmologicznymi.

Nasi naukowcy wykonują badania promieniowania kosmicznego, jego składu i rozkładu energii, modelowane jest oddziaływanie promieniowania z atmosferą ziemską.