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PROGRAMMA DI RICERCA 2006

italiano - english
Unità di Ricerca
Programmi di ricerca simili:
Classificazione scientifico-disciplinare
Classificazione brevettuale
Classificazione geografica
Bibliografia
[1] A general survey on QCD in the high density small temperature regime can be found in:
''The Condensed matter physics of QCD''
K. Rajagopal, F. Wilczek, MIT-CTP-3049, Nov 2000. 91pp.
e-print Archive: hep-ph/0011333; K. Rajagopal, ''Phases of QCD at high baryon densities'', Proceedings of Quark Matter 2005.

[2] ''New forms of QCD matter discovered at RHIC''
Miklos Gyulassy, Larry McLerran,
Nucl. Phys. A750 (2005) 30-63.

[3] For an updated review of the first evidences of a new state of matter in Heavy Ion Collisions consult the CERN web sites:
-http://na50.web.cern.ch/NA50/
for the J/psi suppression signal,
-http://wa97.web.cern.ch/WA97/
for the strangeness enhancement signal.

[4] ''Experimental and theoretical challenges in the search for the quark gluon plasma: The STAR Collaboration's critical assessment of the evidence from RHIC collisions''
By STAR Collaboration (J. Adams et al.). Jan 2005. 99pp.
Published in Nucl. Phys. A757 (2005) 102-183;
''Quark gluon plasma and color glass condensate at RHIC? The Perspective from the BRAHMS experiment''
By BRAHMS Collaboration (I. Arsene et al.). Oct 2004. 32pp.
Published in Nucl. Phys. A757 (2005) 1-27;
Much more information can be found at the official RHIC web site:
http://www.bnl.gov/rhic/

[5] I. Tserruya, ''Experimental summary and outlook'', Proceedings of Quark Matter 2005,
e-print Archive:nucl-exp/0601036.

[6] B. Mueller, ''Theoretical Summary and Outlook'', Proceedings of Quark Matter 2005,
e-print Archive:nucl-th/0508062.

[7] http://aliceinfo.cern.ch/index.html
Parole Chiave
CROMODINAMICA QUANTISTICA, TEORIA DI CAMPO A TEMPERATURA FINITA, TEORIE DI GAUGE SU RETICOLO, PLASMA DI QUARK E GLUONI, TRANSIZIONE DI FASE NELLE COLLISIONI DI IONI RELATIVISTICI, MODELLI IDRODINAMICI, MODELLI STATISTICI, FLUSSO COLLETTIVO, ASTROFISICA NUCLEARE

Fasi della CromoDinamica Quantistica: teoria e fenomenologia

Università degli Studi di Roma "La Sapienza"
Abstract
Il progetto vuole costituire un gruppo di fisici teorici per lo studio delle fasi della materia adronica e nucleare ad alte densita' e temperature nella Cromodinamica Quantistica (QCD). Il gruppo include i principali esperti italiani nella materia, che affrontano il problema su diverse linee di ricerca basate sia sulla fisica delle particelle elementari sia sulla fisica nucleare di bassa energia. Sono incluse ricerche su aspetti piu' fondamentali della teoria dei campi che fornisce lo schema generale per lo studio delle fasi della QCD nonche' sulla fisica dei jet adronici e sulle proprieta' dei quark pesanti.
Si svolgeranno sia studi puramente teorici sia studi fenomenologici, questi ultimi indirizzati alla ricerca delle segnature sperimentali ed all' analisi dei dati esistenti, provenienti da SPS (CERN) e RHIC (Brookhaven).

Il programma si sviluppera' nei due prossimi anni, in linea con l' inizio della sperimentazione con ioni pesanti ad LHC previsto per il 2008.
Scopo non secondario e' di creare una comunita' teorica coerente, al momento non presente in Italia, per sostenere i gruppi sperimentali nella interpretazione dei dati che saranno prodotti ad LHC (CERN) e a FAIR (GSI). L' esistenza di questa comunita' e' condizione necessaria perche' il nostro Paese possa sfruttare scientificamente in modo completo gli investimenti fatti nelle istallazioni sperimentali. Sono previsti >>>

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca
Luciano Maiani Università degli Studi di ROMA "La Sapienza"
Obiettivo del Programma di Ricerca
ll progetto riguarda lo studio delle fasi della materia adronica e nucleare nella Cromodinamica Quantistica (QCD). Il gruppo dei partecipanti include i principali esperti italiani della materia, che affrontano il problema su diverse linee di ricerca a partire sia dalla fisica delle particelle elementari sia dalla fisica nucleare di bassa energia. Sono incluse ricerche su aspetti piu' generali di teoria di campo, indirizzate alla comprensione di aspetti non-perturbativi, ad esempio la simmetria chirale, di cruciale importanza per il problema delle fasi della QCD.

Sul piano strettamente scientifico ci si propone di raggiungere i seguenti obiettivi:
-approfondire la natura della transizione di fase ad alta energia, dalla materia adronica al plasma di quark e gluoni deconfinati;
-analizzare i risultati sperimentali prodotti da SPS, RHIC e quelli che saranno forniti da LHC per mettere in evidenza effetti collettivi in QCD;
-studiare le fasi a bassa temperatura e alte densita` della materia nucleare, come ad esempio la fase cristallina di QCD in presenza di quark up, down e strange e collegarle al comportamento di oggetti astrofisici;
-investigare proprieta` generali delle teorie di campo su reticolo;
-studiare le proprieta` dei jet adronici e delle particelle con quark pesanti.

Ci si propone di favorire la formazione di una comunita' teorica coerente, al momento non presente in Italia, per sostenere i >>>

Durata
24 mesi
Base di partenza scientifica nazionale o internazionale
I fenomeni di comportamento collettivo mostrati dai nuclei pesanti indicano che e’ significativo parlare di materia nucleare: un complesso di nucleoni in un volume di dimensioni lineari molto maggiore della portata delle forze nucleari: L >> 10 ^{-13} cm = 1 fm. In un diagramma T -mu, dove T e’ la temperatura e mu il potenziale chimico associato al numero barionico, i nuclei pesanti si dispongono nella regione corrispondente a T = 0. Aumentando mu (quindi, pressione e densita’) si dovrebbero incontrare nuove fasi della materia nucleare in cui, presumibilmente, entra in gioco la struttura a quark dei nucleoni, ad esempio la fase con color-flavor locking [1]. All’ aumentare della temperatura, la materia nucleare si trasforma gradualmente in materia adronica: ai nucleoni si aggiungono mesoni creati dalle collisioni tra gli stessi nucleoni, a partire dai mesoni pi, rho, omega etc., per arrivare via via a particelle piu’ pesanti, incluse coppie barione-antibarione.

La possibilita’ di una transizione di fase, con passaggio ad una materia adronica costituita da quark e gluoni non confinati e’ attivamente studiata con metodi teorici che vanno dalla simulazione su reticolo della Cromodinamica Quantistica, ai modelli basati su lagrangiane effettive, utilizzando spesso metodi mutuati dallo studio delle transizioni di fase nella materia condensata [2]. Tutti questi settori hanno ricevuto contributi importanti da fisici teorici italiani, in particolare dai >>>