Fyzik z Zürichu získal grant ERC na revolučný výskum častíc

Fyzik z Zürichu získal grant ERC na revolučný výskum častíc

Dr. Vasily Sotnikov z Fyzikálneho inštitútu na univerzite v Zürichu získal prestížny ERC Starting Grant. Cieľom tohto grantu je posilniť spoluprácu s výskumnými skupinami na Univerzite Johannesa Gutenberga Mainz (JGU). V rámci svojho projektu „HiNPrecise“ bude pracovať na vývoji nových výpočtových metód pre rozptyl častíc.

Amplitúdy rozptylu sú ústredným prvkom kvantovej teórie poľa a poskytujú rozhodujúce predpovede rozptylu častíc. Tieto predpovede sú obzvlášť dôležité pre presné merania na veľkom hadrónovom urýchľovači (LHC) v CERN. LHC je v súčasnosti najvýkonnejším urýchľovačom častíc na svete a zohráva kľúčovú úlohu pri výskume základných fyzikálnych otázok.

Zamerajte sa na Higgsov bozón

Ťažiskom Sotnikovovho výskumu bude Higgsov bozón, ktorého vlastnosti sú stále do značnej miery nepreskúmané. Presné štúdium interakcií Higgsovho bozónu s inými časticami je rozhodujúce pre testovanie mechanizmu narušenia elektroslabej symetrie. Cieľom projektu HiNPrecise je poskytnúť výkonné numerické nástroje pre fyziku vysokých energií, ktoré predstavujú matematické a fyzikálne štruktúry v rozptylových amplitúdach.

V súčasnosti sú teoretické nástroje, ktoré majú fyzici k dispozícii, nedostatočné na splnenie požiadaviek budúcej presnosti merania. LHC od svojho uvedenia do prevádzky v roku 2011 už urobil ďalekosiahle objavy, ako napríklad objav Higgsovho bozónu v roku 2012.

Príprava na budúcnosť

V najbližších rokoch bude LHC modernizovaný, aby bol schopný zbierať väčšie množstvo dát. Nedávne zrážky protónov pri bezprecedentných energiách až 7 TeV umožňujú simulovať podmienky vesmíru len desať milióntin sekundy po Veľkom tresku. Tieto extrémne podmienky vedú k vzniku formy hmoty, ktorá je len teoreticky opísaná v štandardnom modeli časticovej fyziky.

Dr. Andre Mischke, koordinátor periódy spolupráce ALICE, zdôrazňuje, že ťažké kvarkové častice korelované prostredníctvom týchto experimentov môžu slúžiť ako citlivé indikátory dynamických vlastností kvark-gluónovej plazmy. Pozorovania na LHC nám pomôžu lepšie pochopiť fyziku nad rámec štandardného modelu.

Sľubná kariéra

Dr. Sotnikov študoval fyziku na Moskovskej univerzite a doktorát získal na Univerzite vo Freiburgu v roku 2019, kde bola jeho doktorandská práca ocenená summa cum laude. Predtým pôsobil na Inštitúte Maxa Plancka pre fyziku a na Michiganskej štátnej univerzite. Od roku 2022 zastáva pozíciu Senior Research Associate na univerzite v Zürichu.

Začiatočné granty ERC podporujú vynikajúcich výskumníkov, ktorí sú na začiatku svojej kariéry, aby mohli napredovať v inovatívnych výskumných projektoch. Iniciatíva „HiNPrecise“ by preto mohla významne prispieť k budúcemu rozvoju fyziky vysokých energií a výrazne prehĺbiť pochopenie základných interakcií hmoty.

LHC bude v nasledujúcich rokoch hrať kľúčovú úlohu pri štúdiu nových síl a foriem hmoty. Výskumníci ako Prof. Dr. S. Dittmaier a Prof. Dr. G. Herten z univerzity vo Freiburgu pracujú na rozhraní medzi teoretickou a experimentálnou fyzikou a prispievajú k štúdiu elementárnych častíc a zákonov vesmíru, pričom potenciálne presahujú štandardný model a otvárajú nové fyzikálne koncepty.

Stručne povedané, kombinácia sofistikovanej teórie a presných experimentov by mohla v najbližších rokoch zodpovedať niektoré z najzákladnejších otázok vo fyzike a poskytnúť nám hlbšie pochopenie štruktúry vesmíru.