Superstruny - te�ria v�etk�ho?
Peter Langfelder, University of Waterloo, Kanada
Utorok, 16. decembra 2003, 17:00-18:00 (Plen�rna predn�ka II.)
Te�ria (super)str�n je v s��asnosti jedn�m z najhor�cej��ch kandid�tov na konzistentn� te�riu kvantovej gravit�cie a z�rove� jednotn� te�riu "v�etk�ho". Bodov� �astice a ich (0+1)-rozmern� sveto�iary s� v nej nahraden� strunami a ich (1+1)-rozmern�mi "svetoplochami". Napriek tomu, �e te�ria vych�dza z �isto geometrickej formul�cie (��inok je �mern� invariantnej ve�kosti svetoplochy), kvantovanie te�rie vedie k zauj�mav�m faktom. Te�ria obsahuje nehmotn� �asticu so spinom 2, ktorej n�zkoenergetick� interakcie reprodukuj� Einsteinovu v�eobecn� relativitu, k�m vysokoenergetick� amplit�dy s� kone�n�. Te�ria taktie� obsahuje kalibra�n� polia, ktor�ch n�zkoenergetick� interakcie reprodukuj� Maxwellovu, resp. ne�belovsk� kalibra�n� te�riu. Supersymetrick� verzie te�rie str�n obsahuj� taktie� fermi�ny, ktor� s� vhodn� na tvorbu fenomenologick�ch modelov element�rnych �ast�c.
Na druhej strane, te�ria str�n m� aj vlastnosti, ktor� (miestami) vzbudzuj� pesimizmus. �isto boz�nov� te�ria str�n vy�aduje 25+1=26 rozmerov a obsahuje tachy�n (�asticu, ktor� sa ��ri nadsvetelnou r�chlos�ou); supersymetrick� verzie, v ktor�ch sa tachy�n nevyskytuje, s� konzistentn� len v 9+1=10 rozmeroch (te�ria teda mus� navy�e vysvetli�, pre�o pozorujeme len 3+1=4 rozmery) a navy�e ich grupa supersymetri� je pr�li� ve�k� a mus� by� nejak�m sp�sobom poru�en� (n� svet nie je supersymetrick� prinajmen�om pri energi�ch pod 1 TeV); je ve�mi obtia�ne n�js� v te�rii rie�enie zopdovedaj�ce modern�m kozmologick�m te�ri�m a pozorovaniam; te�ria v s��asnosti nem� prakticky �iadne expriment�lne falzifikovate�n� predpovede.
Tento semin�r bude kr�tkym a zjednodu�en�m �vodom a preh�adom z�kladov te�rie (super)str�n. Svojou �rov�ou je ur�en� posluch��om so znalos�ami kvantovej mechaniky a z�kladov te�rie po�a.
Peter Langfelder �tudoval na MFF v rokoch 1991-1995. MSc (Monte Carlo simul�cie nieko�ko-elektron�v�ch syst�mov) ukon�il v roku 1997 na Brock University v St. Catharines v Kanade. PhD v te�rii str�n a gravit�cii ukon�il na State University of New York at Stony Brook v roku 2003. V s��asnosti je postdokom na University of Waterloo v Kanade, kde pracuje na te�rii (super)str�n a holografickej dualite gravit�cie a konform�lnej te�rie po�a.
Produkcia vektorov�ch mez�nov v ep zr�kach pri vysok�ch energi�ch
Miroslav Helbich, Columbia University, New York, USA
/ DESY Nemecko
Streda, 17. decembra 2003, 13:20-14:00 (Fyzika I.)
Kvantov� chromodynamika (QCD) ako te�ria siln�ch interakci� vznikla v polovici 70-tych rokov. Jej platnos� bola potvrden� zna�n�m mno�stvom experimentov. Dodnes sa v�ak jej predpovede obmedzuj� na pr�pady interakci� na ve�mi mal� vzdialenosti, kde je aplikovate�n� poruchov� te�ria. Difrakt�vna produkcia vektorov�ch mez�nov rho, phi, omega + J/Psi v ep zr�kach je pomerne "jednoduch�" proces, merate�n� s ve�kou presnos�ou v �irokej kinematickej oblasti, ktor� mapuje prechod od poruchov�ch k neporuchov�m predpovediam QCD. Tento proces preto sl��i na testovanie mnoh�ch modelov, ktor� sa sna�ia po��ta� QCD v neporuchovom re�ime. V mojom pr�spevku sa pok�sim op�sa� a objasni� z�kladn� mechanizmy produkcie vektorov�ch mez�nov na z�klade najnov��ch meran� uskuto�nen�ch na ur�ch�ova�i HERA a teoretick�ch pr�stupov.
Miro Helbich �tudoval na FMFI v rokoch 1994-1999 (diplomov� pr�ca u M. Moj�isa z oblasti kon�trukcie lagrangi�nov v CHPT). V s��astnosti je PhD �tudentom na Columbia University, New York. Jeho v�skum je zameran� na oblas� experimet�lnej �asticovej fyziky (experiment ZEUS) od stavby a dizajnu detektorov po spracovanie a anal�zu nameran�ch d�t.
Stavba a prev�dzka Gap-TPC v experimente NA49
Michal Kreps, Univerzita Komensk�ho, Bratislava
Streda, 17. decembra 2003, 14:00-14:40 (Fyzika I.)
V poslednom obdob� sa vynaklad� mnoho �silia na h�adanie novej formy hmoty, kde by kvarky a glu�ny prestali by� viazan� v hadr�noch, tzv. kvark-glu�novej plazmy (KGP). Pri h�adan� KGP sa rob� ve�k� mno�stvo porovnan� zr�ok �ahk�ch jadier so zr�kami prot�n-prot�n a prot�n-jadro. Jedn�m z experimentov, ktor� h�adaj� KGP je aj experiment NA49, ktor� sa nach�dza na ur�ch�ova�i SPS v CERNe. Tento experiment je zalo�en� na �tyroch ve�koobjemov�ch �asovo-projek�n�ch komor�ch (TPC), ktor� umo��uj� presn� meranie st�p jednotliv�ch �ast�c produkovan�ch v zr�ke. Okrem samotn�ho h�adania KGP sa experiment venuje aj spresneniu �dajov o p-p a p-A zr�kach. Pr�ve za ��elom z�skania t�chto �dajova bol experiment v roku 2001 roz��ren� o �al�iu TPC. V pr�spevku uk�eme, ako t�to TPC vznikala, ak� boli jej prv� okamihy po zapnut� a ako sme sa dopracovali a� k v�sledkom.
Michal Kreps skon�il v roku 2000 zameranie jadrov� a subjadrov� fyzika. V s��astnosti je PhD �tudentom na UK FMFI, kde sa pod veden�m doc. V. �ern�ho zaober� �t�diom produkcie rezonanci� v p-p zr�kach. Pr�ca je experiment�lneho charakteru a prebieha v spolupr�ci s experimentom NA49 v CERNe.
Triggerovanie na HERA
Juraj Bracin�k, Max-Planck-Institute fuer Physik, Nemecko
/ DESY Nemecko
Streda, 17. decembra 2003, 15:00-15:40 (Fyzika II.)
HERA je ur�ch�ova� s ve�mi zl�m pomerom u�ito�n�ch interakci� k pozadiu a s ve�mi ve�k�m rozp�t�m ��inn�ch prierezov pre r�zne typy zauj�mavej fyziky. Na druhej strane na�a bunch cross frekvencia je najv��ia z existuj�cich experimentov. V svojom pr�spevku by som chcel op�sa� celkov� situ�ciu, s ktorou sa mus� trigger na HERe pot�ka� a vysvetli� niektor� triky, ktor� sp�sobuj�, �e sme celkom �spe�n�.
Juraj Bracin�k �tudoval MFF UK v rokoch 1988-93, odbor jadrov� fyzika. Po skon�en� pracoval na Katedre jadrovej fyziky, kde aj z�skal doktor�t za pr�cu t�kaj�cu sa fyzik�lnych princ�pov pr�ce plynov�ch detektorov ionizuj�ceho �iarenia a produkcie bary�nov�ch rezonanci� v prot�n-prot�nov�ch zr�kach (v r�mci spolupr�ce s experimentom NA49 v CERN). Od roku 2002 je zamestnan� na Max-Planck Institute v Mn�chove, kde pracuje na experimente H1 v DESY. Venuje sa problematike produkcie �a�k�ch kvarkov v ep interakci�ch a triggerovaniu za pomoci kalorimetrov.
Anal�za lok�lnej �trukt�ry pomocou p�rov�ch distribu�n�ch funkci�
Pavol Juh�s, Michigan State University, USA
Streda, 17. decembra 2003, 15:40-16:20 (Fyzika II.)
Pre pochopenie a modelovanie vlastnost� tuh�ch l�tok je nevyhnutn� ma� podrobn� inform�cie o ich �trukt�re. �trukt�ra kry�talick�ch materi�lov bola vo v�csine pr�padov odvoden� pomocou Braggovho rozptylu r�ntgenov�ch, neutr�nov�ch alebo elektr�nov�ch l��ov. T�to met�da je nesmierne u�ito�n�, av�ak predpoklad� perfektn� periodicitu sk�man�ch l�tok, a t�m p�dom vyhodnocuje len �as� rozpt�len�ho �iarenia. P�rov� distribu�n� funkcie ud�vaj� pravdepodobnos� vzdialenost� medzi at�mami. Oproti Braggovej anal�ze nemaj� �iaden predpoklad o periodicite a analyzuj� cel� difraktovan� spektrum. V�aka tomu dok�e PDF anal�za kry�talick�ch l�tok zaznamena� lok�lne, nekorelovan� v�chylky at�mov od ich priemern�ch kry�talick�ch poz�ci�. Lok�lne odch�lky v �trukt�re sa ukazuj� by� dole�it� pre pochopenie ferroelektrick�ch a supravodiv�ch materialov. Predn�ka bude pojedn�va� o princ�pe p�rov�ch distribu�n�ch funkci�, o ich experiment�lnom meran� pomocou neutr�nov�ho a synchrotr�nov�ho �iarenia, a o met�dach ich vyhodnocovania. Ako priklad bude uvedena PDF anal�za lok�lnej �trukt�ry ferroelektrick�ho perovskitu.
"Schmutzphysik", alebo lesk a bieda tuh�ch l�tok.
Marcel Franz, University of British Columbia, Kanada
Streda, 17. decembra 2003, 17:00-18:00 (Plen�rna predn�ka III.)
U� za�iatkom 20. storo�ia Wolfgang Pauli charakterizoval fyziku tuh�ch l�tok ako "Schmutzphysik", teda fyziku �piny. Cie�om mojej predn�ky bude uk�za�, �e sa tento sl�vny fyzik vo svojom odhade z�va�n�m sp�sobom un�hlil. Neskor�� v�voj v modernej fyzike �piny priniesol cel� rad pozoruhodn�ch prekvapen�, ktor� mo�no v�znamom prirovna� k najd�le�itej��m v�dobytkom v celej fyzike. Tieto javy, zalo�en� na kolekt�vnych vlastnostiach interaguj�cich syst�mov mnoh�ch �ast�c, tvoria pr��a�liv� objekt s��asn�ho z�kladn�ho v�skumu a v mnoh�ch pr�padoch ved� k d�le�it�m praktick�m aplik�ciam. V tejto s�vislosti ako pr�klad stru�ne spomeniem kvantov� Hallov jav, Luttingerove tekutiny, kvantov� f�zov� prechody a BCS te�riu supravodivosti. Potom sa s�stred�m na vysokoteplotn� supravodi�e a op��em jednu zauj�mav� te�riu zalo�en� na obraze kvantov�ch fluktu�ci� vo f�ze parametra usporiadania, ktor� vedie k opisu t�chto syst�mov prostredn�ctvom relativistick�ch Diracov�ch fermi�nov v (2+1) rozmeroch interaguj�cich s fikt�vnym kalibra�n�m po�om.
Marcel Franz �tudoval na MFF UK v rokoch 1984-1989 (diplomov� pr�ca na t�mu vysokoteplotn� supravodi�e, �kolite� Prof. Noga). Postgradu�lne �t�dium absolvoval v rokoch 1990-1994 na University of Rochester (�kolite� S. Teitel). Nesk�r bol postdoktor�lnym asistentom na McMaster University (1994-96) a Johns Hopkins University (1996-99). Od roku 1999 je odborn�m assistentom na University of British Columbia vo Vancouveri (Kanada). Jeho v�skum je moment�lne zameran� na te�riu tuh�ch l�tok s d�razom na syst�my silno interaguj�cich elektr�nov.
Sk�manie mechanick�ch vlastnost� materi�lov
pomocou po��ta�ov�ho modelovania - pohyblivos� dislok�ci� v TiAl
Radoslav Po��zek, University of Pennsylvania, USA
�tvrtok, 18. decembra 2003, 13:20-14:00 (Fyzika III.)
�alsia predn�ka zo "Schmutzphysik", teda fyziky tuh�ch l�tok. Napriek tomu, �e z�kladn� fyzik�lne princ�py v tuh�ch l�tkach s� zn�me, zlo�itos� mnohoat�mov�ho syst�mu n�m neumo��uje �plne porozumie� mechanizmom stojacim za mechanick�mi vlastnos�ami l�tok. Napriek po��ta�ov�mu boomu nedisponujeme dostato�nou v�po�tovou silou na uspokojiv� modelovanie syst�mov re�lnych rozmerov. Preto sa pou��vaj� modely s r�znym stup�om zjednodu�enia zaoberaj�ce sa syst�mom na r�znych rozmerov�ch �k�lach: od jednoduch�ch elastick�ch a plastick�ch modelov, cez numerick� v�po�ty met�dou kone�n�ch prvkov, a� po sk�manie na at�movej �rovni od jednoduch�ho modelu p�rov�ch potenci�lov, a� po modelovanie na kvantovo-mechanickej �rovni (ab-initio). V mojej predn�ke uk�em �t�diu pohyblivosti dislok�ci� v TiAl pou�it�m atomistick�ch v�po�tov pou�it�m BOP-potenci�lu, ktor� le�� medzi jednoduch�m p�rov�m potenci�lom a v�po�tovo ve�mi n�ro�n�mi ab-initio met�dami.
Radoslav Po��zek �tudoval na MFF-UK v rokoch 1993-1998 zameranie teoretick� a matematick� fyzika (diplomov� pr�ca na t�mu �asticovej fyziky, experiment CERN). V s��asnosti je �tudentom postgradu�lneho �t�dia na University of Pennsylvania (USA), Dept. of Material Science, kde sa zaober� po��ta�ov�m modelovan�m mechanick�ch vlastnost� materi�lov.
O spinoch, frustr�cii a diablov�ch schodoch
Andrej Gendiar, Kobe University, Japonsko
�tvrtok, 18. decembra 2003, 14:00-14:40 (Fyzika III.)
Je zn�me, �e feromagnetick� a antiferomagnetick� vlastnosti materi�lov mo�no pop�sa� Hamiltoni�nom s navz�jom interaguj�cimi spinmi. Cie�om je da� odpove� na ot�zku, ak� bude v�sledn� konfigur�cia spinov v pr�pade, �e vezmeme do �vahy vz�jomn� pr�tomnos� feromagnetickej aj antiferomagnetickej interakcie, �o n�sledne vytv�ra v spinovom syst�me frustr�ciu. Tento na prv� poh�ad umel� predpoklad bol motivovan� experiment�lnymi meraniami magnetick�ch vlastnost� CeSb, Erbia, NaV2O5 a in�ch materi�lov. Uk�em, �e rie�en�m spinov�ho modelu na trojrozmernej mrie�ke (v celom spektre tepl�t), sa z�ska nekone�ne bohat� a pravidelne sa opakuj�ca spinov� �trukt�ra. Navy�e, vlnov� vektor opisuj�ci tak�to spinov� �trukt�ru sa "uzamkne" a ost�va kon�tantn� v ur�it�ch oblastiach f�zov�ho diagramu, �o tvor� podstatn� �as� experiment�lnych pozorovan�. Pr�ve toto uzamknutie sa vlnov�ho vektora jednozna�ne s�vis� s jeho schodovit�m priebehom. Odtia� poch�dza aj term�n diablove schody.
Andrej Gendiar absolvoval FMFI UK v rokoch 1992-1997 a diplomov� pr�cu z oblasti v�eobecnej te�rie relativity vypracoval pod veden�m Doc. Vladim�ra Baleka, CSc. Doktorandsk� �t�dium absolvoval na v oblasti �tatistickej fyziky tuh�ch l�tok na Fyzik�lnom �stave SAV pod veden�m RNDr. Antona �urdu, CSc. Od roku 2001 je zamestnancom Elektrotechnick�ho �stavu SAV. Z�rove�, ako dr�ite� �tipendia JSPS je posdoktor�lnym v�skumn�kom na oddelen� teoretickej fyziky tuh�ch l�tok Univerzity v Kobe (Japonsko).
Asymetrick� jadrov� hmota v relativistickom pr�stupe
stredn�ho po�a s hyper�nmi a vektorov�mi cross-interakciami
Juraj Kotuli�-Bunta, Slovensk� akad�mia vied
�tvrtok, 18. decembra 2003, 15:00-15:40 (Fyzika IV.)
Asymetrick� jadrov� hmota je nekone�n� hypotetick� syst�m nukle�nov, ktor� je v�chodz�m bodom pre �t�dium �al��ch javov a objektov v jadrovej fyzike (super�a�k� jadr�, vlastnosti neutr�nov�ch hviezd, zr�ky vysokoenergetick�ch i�nov, vznik kvark-glu�novej plazmy at�). Na jej �t�dium aj s uva�ovan�m obsahu hyper�nov je pou�it� relativistick� te�ria stredn�ho po�a uva�uj�ca aj doteraz m�lo presk�man� izovektorov� delta mez�ny a najm� cross interakcie medzi izoskal�rnymi a izovektorov�mi mez�nmi. Tento model je pou�it� na z�skanie efekt�vnej parametriz�cie vlastnost� jadrovej hmoty vypo��tan�ch fundament�lnej�ou Dirac-Brueckner-Hartree-Fock te�riou, ��m sa dosiahla jeho pou�ite�nos� aj na v�po�ty vlastnost� kone�n�ch jadier. Osobit� pozornos� je venovan� vplyvu cross-interakci� na spr�vanie sa symetrickej energie jadrovej hmoty, zlo�enie hyper�novej hmoty a na chemick� potenci�l elektr�nov. Tento vplyv sa ukazuje by� ve�mi v�razn�. Ich zavedenie sp�sobuje d�le�it� zmeny vo v�etk�ch uveden�ch veli�in�ch ako aj �al��ch d�le�it�ch charakteristik�ch jadrovej hmoty obsahuj�cej hyper�ny a lept�ny.
Juraj Kotuli�-Bunta �tudoval na FMFI UK v rokoch 1994-1999 (diplomov� pr�ca na t�mu "Teoretick� �t�dium asymetrickej jadrovej hmoty", �kolite� Ing. Gmuca z Fyzik�lneho �stavu SAV). Doktorandsk� �t�dium absolvoval v rokoch 1999-2003 na Fyzik�lnom �stave SAV u toho ist�ho �kolite�a. Jeho v�skum je zameran� na vylep�ovanie teoretick�ho popisu vlastnost� asymetrickej jadrovej hmoty s vysok�m prebytkom izospinu, s cie�om aplikova� tieto vylep�en� modely na v�po�et vlastnost� neutr�nov�ch hviezd.
Objav�me supersymetriu v�aka naru�eniu v�ne?
Tom� Bla�ek, University of Southampton, Ve�k� Brit�nia
�tvrtok, 18. decembra 2003, 15:40-16:20 (Fyzika IV.)
Naru�enie v�ne (angl. flavour violation) je pre neutr�lne pr�dy v �tandardnom modeli (�M) element�rnych �ast�c zak�zan� na stromovej �rovni. Na s�u�kovej �rovni s� tak�to procesy mo�n�, ale vtedy im u� konkuruj� diagramy obsahuj�ce s�u�ky s �asticami za �M. Existuj� dokonca procesy, kde s� tieto nov� pr�spevky zosilnen� vo�i pr�spevkom �M v�aka �trukt�re novej te�rie. V tomto pr�spevku sa pok�sim v stru�nosti vysvetli�, �e Minim�lne supersymetrick� roz��renie �M je takouto zauj�mavou te�riou a poskytuje n�dej, �e fyzika za �M bude objaven� pri zriedkav�ch n�zkoenergetick�ch procesoch naru�uj�cich v��u.
Tom� Bla�ek ukon�il �t�dium MFF UK v r. 1986 ako diplomant Prof. J. Pi��ta. PhD obdr�al na Ohio State University v r. 1996 za pr�cu "Supersymetrick� te�rie ve�k�ho zjednotenia a glob�lny fit n�zkoenergetick�ch d�t", �kolitel Prof. S. Raby. Postdocovsk� roky si odkr�til na Indiana University v Bloomingtone a Northwestern University v Evanstone. Od r. 2000 p�sob� v poz�cii Lecturer na School of Physics and Astronomy, University of Southampton vo Ve�kej Brit�nii. Jeho v�skum je zameran� na fenomenol�giu �asticovej fyziky za �tandardn�m Modelom.