tökéletes folyadék a rhic-nél

Download Tökéletes folyadék a RHIC-nél

If you can't read please download the document

Upload: lawrence-ferguson

Post on 15-Mar-2016

44 views

Category:

Documents


1 download

DESCRIPTION

Tökéletes folyadék a RHIC-nél. Kontextus A RHIC Tézispontok Eredmények Összefoglalás. Csanád Máté ELTE TTK Atomfizikai Tanszék Témavezető: Kiss Ádám Szakmai vezető: Csörgő Tamás PhD védés. A Nagy Bumm. Az anyag felépítése: Molekulák, atomok Elektronok, protonok, neutronok - PowerPoint PPT Presentation

TRANSCRIPT

  • A Nagy BummAz anyag felptse:Molekulk, atomokElektronok, protonok, neutronok Kvarkok, gluonok

    Korai univerzum: forr, tgul rendszerKvark-gluon anyagHls kifagysMa: fagyott anyagFagyott vilg hasonlata

  • Nehzion-tkzsek: Kis BummNukleon-olvasztsKvarkok bezrsa ill. kiszabadtsaHasonlat: jgbl vz vagy gzSzrazjg? Vzjg?Nagy energij tkzssel mindez elrhet (?)Nehzionok tkzse: forr, tgul rendszerElg forr? Rgi-j anyag?

  • Relativistic Heavy Ion ColliderRHIC: Relativisztikus nehzion tkztetKt koncentrikus gyr, metszspontokon tkzsekNyalb: p, d, Cu, Au; Tmegkzpponti energia: 20-500 GeV/nukleon4 ksrleti egyttmkds: BRAHMS, PHENIX, PHOBOS (Veres Gbor), STARMagyar intzmnyi rszvtel a PHENIX-ben: KFKI: Csrg T., Hidas P., Nagy M., Ster A., Sziklai J., Vrtesi R., Zimnyi J. ELTE: Kiss ., Csand M., Dek F.DE: Tarjn P., Imrek J., Veszprmi V.BNL: Dvid Gbor

  • A RHIC mkdsrl

  • PHENIXFotonok, elektronok, monok, hadronok azonostsaA reakci sszes szakasznak vizsglatathatol prbk: korai llapotot tkrzikHadronok: kifagyskori llapot

  • A PHENIX egyttmkds

  • A rszecskesugarak elnyeldseEllenttes irny rszecskesugr-keletkezsKifel men nagy energij rszecskesugarak elnyeldse: sr, ersen klcsnhat anyag!

    Ellenprba (d+Au) s referencia (p+p) dntelnyels kzegben

  • Az elliptikus folysElliptikus folys (v2): kollektv mozgsRitka gz esetben v2 nullaHidrodinamikai viselkeds: v2 > 0M. Csand, T. Csrg, A. Ster et al. nucl-th/0512078

  • Tkletes folyadk?Tkletes idelis!Tkletes: elhanyagolhat viszkozits s hvezetsIdelis: sszenyomhatatlanViszkozits h: nyrellenlls mrtkeBecsls:Alacsony viszkozits Nagy hatsk.m. Ers csatolsLnyeges mrszm: kinematikai viszkozits AdS/CFT megfeleltets:hep-th/9711200, gr-qc/0602037, hep-th/0405231Viszkozits-mrs:nucl-ex/0609025, arxiv:0704.3553,nucl-th/0606061, nucl-ex/0611018

  • Kvarkok folyadkaAz elliptikus folys hidrodinamikai vltozban a kvarkszmmal sklz!Szabadsgi fokok: kvarkokPHENIX Collaboration, Phys.Rev.Letters 98:162301, 2007

  • TzisekA PHENIX ZDC/SMDUltra-periferilis tkzsek vizsglataParcilis koherencia keresse korrelcikkalKtrszecske korrelcik erssgnek analziseA forrs Lvy-stabilitsnak vizsglataBuda-Lund modell ellipszoidlisan szimmetrikus tzgmbkreA HBT sugarak rapiditsfggsnek sklzsaAz elliptikus folys univerzlis sklzsa a RHIC-nl

  • 1. A Zero Degree CalorimeterLeprolg neutronok detektlsa

    A ZDC szerepe: centralits, diagnosztika

    Feladat: megfigyel (monitoring) szoftver rsaOnline Monitoring System for the PHENIX ZDC and SMDPHENIX internal technical note 419http://www.phenix.bnl.gov/phenix/WWW/publish/csanad/zdc/note/SMD: Zpor Maximum Detektor:Ngyzethls szerkezetElhelyezkeds: a ZDC-benSMD

  • 2. Mrsek a ZDC segtsgvelJ/ detektls ultra-periferilis tkzsekben

    Hatskeresztmetszet sszehasonltva az elmlettelCoherent photoproduction of J/ and high-mass e pairs in ultra-peripheral Au + Au collisions at sNN= 200 GeVDavid dEnterria for the PHENIX Collaborationnucl-ex/0601001

  • 3. Parcilis koherencia keresseA tzgmb hidrodinamikailag lerhat rsze: fcA tzgmb koherens rsze: pcKt- s hromrszecske Bose-Einstein korrelcik mrsvel meghatrozhatT. Csrg, Heavy Ion Phys. 15, 1 (2002), hep-ph/0001233

    Eredmny: parcilis koherenciamegengedett, fc> 45%, pc

  • 4. Kirlis szimmetria helyrellsaJslat: Az h tmege sr s forr anyagban lecskken az UA(1) szimmetria helyrellsa miatttlet: l(mt) mrse alacsony impulzusnlForr s sr anyag:h tmeg mdosulNvekv h keletkezsBomls:hh+p+ +p- (p0+p++p)+p++pHossz lletartammalA p-k tlagos pt-je: 138 MeVTbb nem-klcsnhat p 138 MeV-nll(mt) a klcsnhat p-k arnyt mriLyuk a l(mt) fggvnybenM. Csand for the PHENIX Collaboration, nucl-ex/0509042PHENIX PRELIMINARYMeasurement and analysis of two- and three-particle correlationsM. Csand et al. [PHENIX Collaboration], Nucl. Phys. A 774, 611 (2006)

  • 5. A forrs Lvy-stabilitsaMsodrend fzistalakulsok: kritikus exponensA rendparamter trbeli eloszlsa esetn: hLvy eloszls: anomlis diffzi!M. Csand, T. Csrg and M. Nagy, Braz.J.Phys.37:1002-1013,2007.Megegyezik a ktrszecske korrelcis fggvnyek Lvy-stabilitsi indexvel (aval) Azaz h=a, Csrg et. al., nucl-th/0512060A QCD univerzalitsi osztlya = 3d Ising modelekItt h = 0.030.01, de realisztikusabb random field Ising modelekben: h = 0.500.05 (Wilczek s Rajagopal, hep-ph/9210253)PHENIX Au+Au adatok: a=1.40.1Msodrend fzistalakuls kizrva(preliminarily)nucl-ex/0509042

  • 6. A Buda-Lund modellSklajslatok teljeslse: termalizci, hidrodinamikai viselkeds, Hubble-tgulsSikeres analitikus hidro modellekKiterjeszts ellipszoidlis szimmetriraKifagys rszecskekelts Boltzmann-egyenletMegfigyelhet mennyisgek szmolsa:Egyrszecske-spektrumok: N1(p)Elliptikus folys: v2(,pt)HBT sugarak: R(,pt,)Buda-Lund hydro model for ellipsoidally symmetricfireballs and the elliptic flow at RHICM. Csand, T. Csrg and B. Lrstad, Nucl. Phys. A 742, 80 (2004)

  • 7. A HBT sugarak sklzsaHanbury Brown s Twiss (HBT): ktrszecske korrelcis sugarak forrs mreteHidrodinamikai modellbl szmolhatKollektv, termlis viselkeds informciveszts, sklzsHubble trvny vagy akr Newton:HBT sugarak: sklavltoz megjelenseUniversal scaling of the rapidity dependent elliptic flow and the perfect fluid at RHICM. Csand, T. Csrg and B. Lrstad and A. Ster, Nucl. Phys. A 774, 535 (2006)

  • 8. Az elliptikus folys sklzsaBuda-Lund hidrodinamika: sklajslat (2003)PHENIX (2005), PHOBOS (2006) s STAR (2005) adatok igazoljk eztCsand, Csrg, Lrstad, Ster, Nucl. Phys. A742:80-94,2004Csand, Csrg, Lrstad, Ster et al. nucl-th/0512078

  • Ksrleti tapasztalatok sszegzseRszecskesugarak elnyeldse, d+Au ellenprba: j anyagElliptikus folys: ez az j anyag folyadkSikeres szmtsok tkletes folyadkkalHasonlat (Bill Zajc, Scientific American):Egyszerre kiszabadul sok rabKis trrsz, tolongs, gyakori klcsnhatsok, termalizci, folyadk-viselkeds!Kvarkok tkletes folyadkaElhanyagolhat viszkozits s hvezetsSzabadsgi fokok: kvarkok

  • PHENIX publikcikHozzjruls: adafelvtel, ZDC mkdtetseAbsence of suppression in particle production at large transverse momentum in 200 GeV d + Au collisions. {PRL91:072303,2003} (270)Double helicity asymmetry in inclusive mid-rapidity 0 production for polarized p + p collisions at 200 GeV {PRL93:202002,2004} (41)Jet structure of baryon excess in Au + Au collisions at 200 GeV. {PRC71:051902,2005} (54)Formation of dense partonic matter in relativistic nucleus-nucleus collisions at RHIC. {NPA757:184-283,2005} (385)Saturation of azimuthal anisotropy in Au + Au collisions at 62 GeV to 200 GeV. {PRL94:232302,2005} (30)Nuclear modification factors for hadrons at forward and backward rapidities in deuteron-gold collisions at 200 GeV. {PRL94:082302,2005} (31)J/ production and nuclear effects for d+Au and p+p collisions at 200 GeV. {PRL96:012304,2006} (62)Jet structure from dihadron correlations in d+Au collisions at 200 GeV. {PRC73:054903,2006} (18)Improved measurement of double helicity asymmetry in inclusive midrapidity 0 production for polarized p+p {PRD73:091102,2006} (10)Nuclear effects on hadron production in d = Au and p + p collisions at 200 GeV. {PRC74:024904,2006} (20)Jet properties from dihadron correlations in p+p collisions at 200 GeV. {PRD74:072002,2006} (26)Measurement of direct photon production in p + p collisions at 200 GeV. {PRL98:012002,2007} (14)Elliptic flow for phi mesons and (anti)deuterons in Au + Au collisions at 200 GeV. {PRL99:052301,2007} (6)Production of omega mesons at Large Transverse Momenta in p + p and d + Au Collisions at 200 GeV. {PRC75:051902,2007} (2)J/ Production vs Centrality, Transverse Momentum, and Rapidity in Au+Au Collisions at 200 GeV. {PRL98:232301,2007} (32)System Size and Energy Dependence of Jet-Induced Hadron Pair Correlation Shapes in Cu+Cu and Au+Au {PRL98:232302,2007} (14)Energy Loss and Flow of Heavy Quarks in Au+Au Collisions at 200 GeV. {PRL98:172301,2007} (39)Correlated Production of p and anti-p in Au+Au Collisions at 200 GeV. {Phys.Lett.B649:359-369,2007} (5)J/ production versus transverse momentum and rapidity in p+p collisions at 200 GeV. {PRL98:232002,2007} (8)Centrality dependence of pi0 and eta production at large transverse momentum in 200 GeV d+Au collisions. {PRL98:172302,2007} (10)Measurement of high-p(T) single electrons from heavy-flavor decays in p+p collisions at 200 GeV. {PRL97:252002,2006} (26)Azimuthal angle correlations for rapidity separated hadron pairs in d + Au Collisions at 200 GeV. {PRL96:222301,2006} (11) Rszvtel az analzisben s a cikk megrsban, PPG, IRC tagsgEvidence for a long-range component in the pion emission source in Au + Au collisions at 200 GeV. {PRL98:132301,2007} (7)Scaling properties of azimuthal anisotropy in Au+Au and Cu+Cu collisions at 200 GeV {PRL98:162301,2007} (33)Coherent photoproduction of J/ and high-mass e+ e- pairs in ultra-peripheral Au+Au collisions at 200 GeV {nucl-ex/0601001} (11)(+2 folyamatban)Sajt PHENIX-es cikkMeasurement and analysis of two- and three-particle correlations. {NPA774:611-614,2006} (4)Systematics of identified hadron spectra at PHENIX. {nucl-ex/0505001} (3)

  • Elmleti publikcikBuda-Lund hidrodinamikai modellBuda-Lund hydro model for ellipsoidally symmetric fireballs and the elliptic flow at RHIC. {NPA742:80-94,2004} (30)An indication for deconfinement in Au+Au collisions at RHIC. {APP B35:191,2004} (12)Buda-Lund hydro model and the elliptic flow at RHIC. {Nukl49,S45,2004} (2)A Hint at quark deconfinement in 200 GeV Au+Au data at RHIC. {Nukl49,S49,2004} (8)Indication of quark deconfinement and evidence for a Hubble flow in 130 GeV and 200 GeV {JPG30:S2079,2004} (20)Universal scaling of the rapidity dependent elliptic flow and the perfect fluid at RHIC. {NPA774:535,2006} (4)Understanding the rapidity dependence of the elliptic flow and the HBT radii at RHIC. {AIP828:479,2006} (5)Universal scaling of the elliptic flow and the perfect hydro picture at RHIC. {nucl-th/0512078} (9)Universal scaling of the elliptic flow at RHIC. {WWND22,nucl-th/0605044} (5) Analysis of identified particle yields and Bose-Einstein (HBT) correlations in p + p collisions {APH:A24,139,2005} (5)Gyorsul, relativisztikus hidrodinamikai megoldsA New family of simple solutions of perfect fluid hydrodynamics. {nucl-th/0605070} (7)Accelerating Solutions of Perfect Fluid Hydrodynamics for Initial Energy Density {Braz.J.Phys.37:723,2007}(2)Detailed description of accelerating, simple solutions of relativistic perfect fluid hydrodynamics. {arXiv:0709.3677} (1)Similar final states from different initial states using new exact solutions of relativistic hydro {arXiv:0710.0327} (0)EgybAnomalous diffusion of pions at RHIC. {Braz.J.Phys.37:1002,2007} (2)From Quark Gluon Plasma to a Perfect Fluid of Quarks and Beyond. {Erice07, nucl-th/0702045} (0)Can the neutron-capture cross sections be measured with Coulomb dissociation? {EPJA27:1217,2006} (0)sszestsPHENIX publikcik: 36db, idzettsg: 1189, ebbl fggetlen: 995 (komolyabb rszvtel 5 publikciban)Elmleti publikcik: 17db, idzettsg: 114, ebbl fggetlen: 77

  • KsznetnyilvntsKsznm az irnytst, tmogatst, megrtst s mindenfajta segtsgetCsrg Tams s Kiss dm tmavezetimnekHorvth kos TDK tmavezetmnekAz Atomfizikai TanszknekTanraimnakA PHENIX ksrlet s a PHENIX-Magyarorszg tagjainakSzleimnek s nagyszleimneks mindenkinek

  • Milyen anyagot ltunk teht?GzFolyadkNEMIGEN

  • Jv, clokA kvarkanyag termszetnek feltrkpezsej adatok analzisej elmleti jslatok tesztelseNagyobb luminozits (RHIC II)Felfedez utak a QCD fzisdiagramjnNagyobb energik vizsglataA kritikus pont keresse (alacsonyabb energik)j tkztet rendszerek vizsglata (e-RHIC)Kolumbusz ppen megrkezett az j Vilgba

  • 1. mrfldk: j jelensgNagy transzverz impulzus rszecskk elnyomsa: PHENIX eredmny a Physical Review Letters cmlapjnAz els nagy tudomnyos elismers, analzis vezetje: Dvid Gbor (KFKI s Ster Andrs is fent a cikken)

  • 2. mrfldk: j anyagfajtad+Au tkzsekben nem megfigyelhet az j jelensgNem az Au mag szerkezetmdosulsaAu+Au: j anyagPHENIX-Magyarorszg: ELTE, DE, KFKI, 10 szerz

  • Top Story 2005Az Amerikai Fizikai Intzet szerint 2005 legfontosabb esemnye a kvarkfolyadk felfedezse

  • Viszkozits mrsekAls hatr:hep-th/9711200, gr-qc/0602037, hep-th/0405231EredmnyekR. Lacey et al., nucl-ex/0609025

    H.-J. Drescher et al., arx:0704.3553

    S. Gavin, M. Abdel-Aziz, nucl-th/0606061

    A. Adare et al., nucl-ex/0611018

    W.A. Zajc

  • Nukleris modifikci (PHENIX)Ellenttes fggs az tkzs frontlissgtld+Au: Cronin-effektus (rszecskk jraszrdnak nvekmny)Au+Au: j jelensg: elnyeldnek a nagyenergis rszecskk (jetek)Keletkez j anyag: rszecskesugarak elnyelse (jet quenching)

  • A kzeg hatsa a jetekreMach kpok?A sugrzs gyorsabban megy, mint a hangsebessgGluon sugrzssal ad le energitQCD hangrobbans (?)Ersen csatolt, sr folyadkban szmtunk erre

  • A rendparamter trbeli eloszlsaLvy exponens analzise

    0-20%, 0.2-0.36GeV0-20%, 0.48-0.6GeV50-90%, 0.2-0.4GeVR [fm]10.6 0.596.81 0.165.59 0.63a1.14 0.051.40 0.081.10 0.01l0.565 0.0340.356 0.0260.625 0.08c2/NDF49/4556/4245/45C.L.32%7.2%47%

  • Sklzsi elrejelzsekKollektv, termlis viselkeds Informciveszts, sklzsMit jelent ez? Hubble trvny vagy akr NewtonCannot predict acceleration or heightTranszverz spektrumok:Elliptikus folys:Korrelcis sugarak:

  • Kaon HBT jslatTranszverz tmeg sklzs ha mt-ben brzoljuk, ugyanaz a grbe minden rszecskreK

  • Nhny tovbbi rszletMach-kpok szlelsed, s D rszecskk is folynakSemleges pionok elnyomva, fotonok nemKirlis dinamika: s tmegmdosulsCross-over fzistmenet helyettPHENIX egyttmkds, klnbz cikkek

  • Rvid ttekintsSokmdus gyorst22 GeV (Au, Cu, p)56 GeV (Au)62 GeV (Au, Cu, p)130 GeV (Au)200 GeV (Au, Cu, d, p)410 GeV (p)500 GeV (p)Tudomny>160 referlt cikk, tbb mint 90 a Phys. Rev. LettersbenJelents felfedezsekA jv: e-RHIC s RHIC IIAzonostott kulcskrdsekA gyorst s a ksrletek tovbbfejlesztse biztostva

  • LHC ZDC neutronspektrum