doc. Alexander Kupčo, Ph.D.
RNDr. Petr Trávníček, Ph.D.
Marta Rážová
Cílem výzkumu v oblasti elementárních částic je pochopení toho, jak náš svět funguje na té nejzákladnější úrovni.
Naši vědci pracují převážně v rámci velkých mezinárodních kolaborací ve světových výzkumných centrech. Ústředním motivem experimentálního a teoretického programu sekce je zkoumání struktury hmoty na subjaderných vzdálenostech a studium fundamentálních sil působících mezi jejími konstituenty. Experimenty se provádějí na nejvýkonnějších urychlovačích částic s použitím vysoce sofistikovaných detektorů. Dále spolupracujeme na astročásticových experimentech zkoumajících složení a původ vysokoenergetického kosmického záření. Tento široký záběr výzkumu dobře ilustruje jeden z nejpozoruhodnějších rysů moderní fyziky - stále zřejmější propojení zákonitostí mikrosvěta s jevy v kosmických měřítkách.
Experimentální program
- Experiment ATLAS na urychlovači vstřícných svazků LHC v CERN.
- Neutrinové experimenty NOvA a DUNE (ve výstavbě) ve Fermilab (v USA).
- Astročásticové experimenty – observatoř Pierra Augera v Argentině a observatoř CTA (Cherenkov Telescope Array), která se buduje na Kanárských ostrovech a v Chile.
(Všechny uvedené odkazy jsou v angličtině.)
V uvedených experimentech se podílíme na vývoji, testování a provozu částí detektorů a na zpracování a analýze experimentálních dat. Pro vývoj a testování se využívá přístrojové vybavení naší Laboratoře pro testování křemíkových detektorů částic.
Detektor ATLAS během své výstavby. Osm toroidních magnetů mionového detektoru obklopuje kalorimetr. Ten byl později zasunut do centra detektoru. Zdroj: CERN.
Teoretický program
Nedílnou součástí našeho programu je také mnohostranný teoretický výzkum sahající od teorie strun přes kvantovou gravitaci a kosmologii po fenomenologické aspekty silně interagujících částic. V rámci sekce funguje centrum CEICO (Central European Institute for Cosmology and Fundamental Physics) – výzkumná skupina, sdružující vědce z řady zemí.
Ve výpočetním středisku provozujeme významné výpočetní kapacity zapojené do mezinárodních počítačových sítí (WLCG, EGI a OSG gridy), které podporují výše zmíněné globální projekty.
Experiment DUNE (Deep Underground Neutrino Experiment) bude studovat oscilace neutrin posílaných z laboratoře Fermilab do 1300 km vzdálené laboratoře SURF v Jížní Dakotě. Svazek bude na počátku obsahovat výhradně mionová neutrina, po průchodu Zemí mezi oběma laboratořemi se většina z nich přemění v jiný typ neutrin, elektronová či tauonová. Zdroj: Fermilab
Budova fluorescenčního detektoru Observatoře Pierra Augera na pahorku Los Morados (provincie Mendoza, Argentina) během nočního pozorování. © Pierre Auger Observatory