Nehézionfizikai és részecskefizikai kutatások a PHENIX/ RHIC és a TOTEM/LHC kísérletekben = Nuclear and particle physics research in PHENIX at RHIC and in TOTEM at LHC
2010 februárjában a PHENIX kísérlet együttműködésben publikáltuk a RHIC Au+Au ütközéseiben a direkt fotonok spektrumát. A RHIC Au+Au ütközéseiben már 2005-2007-ben feltárt tökéletes kvarkfolyadék 2010-es eredményünk szerint nem állhat hadronokból. Tehát kísérletileg igazoltuk a kvark-gluon plazma felfedezését a RHIC 200 GeV-es Au+Au ütközéseiben. A kvarkanyag a várakozásokkal ellentétben erősen csatoltnak bizonyult, szinte tökéletesen folyik, leírására a szokásos perturbatív eljárások nem alkalmazhatóak sikeresen. Kiemelkedő eredményünk volt az eta' mezon jelentős tömegmódosulásának felfedezése a RHIC gyorsító 200 GeV-es Au+Au ütközéseiben - ez a világon a leggyorsabban, 10**(-22) sec alatt bekövetkező, kísérletileg felfedezett tömegcsökkenés. Feltártuk a relativisztikus hidrodinamika új, egzakt és explicit megoldási osztályait, melyek segítségével megerősítettük és pontosítottuk a RHIC Au+Au ütközéseiben keletkező új anyag kezdeti hőmérsékletének és energiasűrűségének értékét és pontos értéket adtunk a közegbeli hangsebességre is. Új módszerünk alkalmazásával 2011-ben közöltük a CERN LEP L3 kísérletének adataiból készült filmfelvételünket, mely a világ legrövidebb ismert filmfelvétele lett, mivel a képsorozat 10**(-24) sec alatt véget ér. Lezártuk a TOTEM kísérlet építési szakaszát, és sikeresen publikáltuk a diffraktív p+p szórás differenciális hatáskeresztmetszetét az LHC sqrt(s) = 7 TeV-es energiáján. | In the PHENIX collaboration, the direct photon spectrum was measured in 200 GeV Au+Au collisions at RHIC. This 2010 paper proved, that the perfect fluid of quarks, found in the 2005-2007 period, cannot be explained in terms of hadrons because the initial temperature is larger than the Hagedorn limit. This result completes the proof of discovery of a quark-gluon plasma in 200 GeV Au+Au collisions. Surprizingly, this quark-matter is found to flow nearly perfectly and it cannot be successfully described using perturbative calculations. We reported a significant modification of the mass of the eta' meson in 200 GeV Au+Au collisions at RHIC. This is the fastest mass drop ever seen experimentally: it appears in less than 10**(-22) sec. We discovered new, explicit classes of exact solutions of relativistic hydrodynamics. We applied them to a precise determination of the initial temperature, the energy density and the speed of sound of the strongly interacting quark-gluon plasma in Au+Au collisions at RHIC. With our new method, we published a femtoscopic analysis of CERN LEP experiment L3 data. This study resulted in the fastest movie ever made by man: the sequence of pictures about this elementary particle reaction ends in less than 10**(-24) sec. We have completed the construction phase of the CERN LHC experiment TOTEM and we successfully published the differential cross-section in diffractive p+p collisions at sqrt(s) = 7 TeV energies
