Konwersatorium im. Jerzego Pniewskiego

Streszczenie referatu:

Eksperyment COMPASS w CERN-ie wykonał pierwszy precyzyjny pomiar elektromagnetycznej polaryzowalności pionu. Polaryzowalność, czyli stopień odkształcenia pionu w zewnętrznym silnym polu elektromagnetycznym, jest miarą ’sztywności’ układu kwark-antykwark związanego przez oddziaływanie silne. Oddziaływanie to powoduje, że pion nie poddaje się łatwo deformacji. Oczekiwana wartość polaryzowalności pionu stanowi około 2 x 10⁻⁴ jego objętości, a jej dokładny pomiar stanowił wyzwanie dla eksperymentatorów.

W ciągu ostatnich ponad 30 lat podejmowano wiele prób pomiaru polaryzowalności pionu, jednak żaden z tych pomiarów nie był wolny od obciążeń systematycznych. Zastosowany w eksperymencie COMPASS specyficzny układ pomiarowy, a w szczególności możliwość użycia zarówno wiązki pionów, jak i kontrolnej wiązki mionów, pozwoliły na wykonanie ’samokalibracji’ eksperymentu i staranną kontrolę efektów systematycznych.

Opublikowana ostatnio przez eksperyment COMPASS wartość polaryzowalności pionu jest około dwukrotnie mniejsza niż wcześniejsze pomiary, ale jest zgodna z przewidywaniem teorii silnych oddziaływań, chromodynamiki kwantowej (QCD). Wynik ten jest ważnym potwierdzeniem teorii silnych oddziaływań, która jest jednym z kamieni węgielnych dla naszego zrozumienia natury.

Zapraszamy!

Jacek Baranowski, Czesław Radzewicz