Najcięższe jądra atomowe

Nasze badania dotyczą istnienia, struktury, stabilności i metod syntezy jąder superciężkich (Z > 103), a wiążą się z fundamentalnymi pytaniami o granice układu okresowego i możliwość wiązania 300, a nawet więcej nukleonów poprzez oddziaływania silne. Badania te wspierają eksperymentalne wysiłki skierowane na syntetyzowanie najcięższych pierwiastków, prowadzone w Berkeley, Dubnej, Darmstadt i Riken. Opis jąder ciężkich opiera się na metodzie samouzgodnionego pola średniego w różnych jej wariantach. Opisane procesy obejmują główne kanały rozpadu, takie jak rozszczepienie i rozpady alfa, zarówno stanów podstawowych jak i izomerów. Formułowane są modele fenomenologiczne syntezy, które testowane są na dostępnych danych doświadczalnych.

Grawitacja i kosmologia

Badania grupy relatywistycznej Zakładu skupione są głównie na unifikacji teorii grawitacji Einsteina z mechaniką kwantową. W ramach tych badań zastanawiamy się nad zagadnieniami podstawowymi, związanymi z konstrukcją teorii kwantowej grawitacji, jak również analizą konkretnych modeli, których przewidywania mogą być konfrontowane z obserwacjami. Mechanizm unikania grawitacyjnych osobliwości dzięki kwantowemu odbiciu cechuje zarówno modele kosmologiczne jak i astrofizyczne. Modelujemy pochodzenie i formowanie struktur we wszechświecie. Badamy modele astrofizyczne w zastosowaniu do czarnych dziur oraz teorie fizyki wysokich energii testowalne w akceleratorach. Badania dotyczą też alternatywnych modeli kosmologicznych i rozszerzeń klasycznej teorii grawitacji.

Cząstki elementarne

Model Standardowy fizyki cząstek elementarnych nie opisuje całości zjawisk występujących we Wszechświecie i wymaga rozszerzenia. Nasze badania koncentrują się na fenomenologicznych aspektach modeli wykraczających poza Model Standardowy. Korzystając z dostępnych danych doświadczalnych i obserwacji astrofizycznych, poszukujemy dopuszczalnych rozszerzeń Modelu Standardowego. Koncentrujemy się na tych mogących objaśnić pewne anomalie obserwowane w eksperymentach przy LHC. Zajmujemy się fenomenologią ciemnej materii, poszukiwaniem cząstek mogących tę materię tworzyć, możliwościami pośredniej i bezpośredniej ich detekcji, a także zagadnieniem ewolucji ciemnej materii we wczesnym Wszechświecie. Obliczenia, które prowadzimy, wykraczają poza proste modele, stosujemy metody kwantowej teorii pola, w szczególności przy skończonej temperaturze.

Chromodynamika kwantowa

Chromodynamika kwantowa (QCD), opisująca oddziaływania partonów czyli kwarków i gluonów, jest dobrze eksperymentalnie ugruntowana, lecz jej bogata struktura sprawia, że wiele ważnych pytań wciąż pozostaje bez odpowiedzi. Motywuje to badania doświadczalne przy funkcjonujących akceleratorach, a szczególnie przy budowanym właśnie Zderzaczu Elektronów z Jonami (EIC). W naszych badaniach poszukujemy właściwego schematu faktoryzacji, umożlwiającego wyrażenie przekroju czynnego na oddziaływanie hadronów na wyliczaną perturbacyjnie część opisującą rozpraszanie partonów oraz część nieperturbacyjną, charakteryzującą strukturę hadronów, czyli rozkłady partonów uzyskiwane z danych doświadczalnych. Nasze badania zmierzają do precyzyjnego wyznaczenia rozkładów zależnych od pędu poprzecznego (TMD) i rozkładów uogólnionych (GPD), dostarczających informacje o trójwymiarowej strukturze hadronów. Dążymy do znalezienia obserwabli z dokładnością do poprawek niewiodących w stałej sprzężenia silnego oraz poprawek subeikonalnych w energii procesu rozpraszania. Dla procesów inkluzywnych stosujemy teorię efektywną znaną jako Kondensat Kolorowego Szkła (CGC).

ul. Pasteura 7,
02-093 Warszawa
tel. +48 22 273 28 02
e-mail: BP2@ncbj.gov.pl