Opis projektu
Wyjaśnianie niuansów oddziaływań silnych
Oddziaływanie silne to najsilniejsze z czterech podstawowych oddziaływań opisanych w modelu standardowym fizyki cząstek elementarnych. Jest zarazem skuteczne tylko na bardzo krótkich dystansach, w wyniku czego odgrywa kluczowe znaczenie na poziomie cząstek subatomowych. Oddziaływania silne są klejem wiążącym kwarki w cząstki hadronowe takie jak protony i neutrony oraz utrzymującym je w jądrze. Zespół finansowanego ze środków Unii Europejskiej projektu EXOTIC zamierza wykorzystać najnowsze osiągnięcia w zakresie teorii pól opracowane przez naukowców, aby odpowiedzieć na ważne otwarte pytania dotyczące hadronów, jąder atomowych, hiperjąder i nukleosyntezy w kontekście oddziaływań silnych. Metody te pozwolą na badania alternatywnych wszechświatów, w których oddziaływania silne działają inaczej niż te, które obserwujemy w przyrodzie.
Cel
The least understood part of the so successful Standard Model of the strong and electroweak forces
is the formation of strongly interacting composites, like hadrons, atomic nuclei and hypernuclei. In
addition, the nucleosynthesis in the Big Bang and in stars is fine-tuned at various places, which
immediately leads to the question how much these fine-tunings can be offset to still lead to an habitable
universe?
Over the last decade, the PI and his collaborators have further improved the chiral effective field
theory for two- and three-nucleon forces, have pioneered and refined the extension of this approach to
baryon-baryon interactions and, most importantly, have developed nuclear lattice effective field theory,
which enabled them to solve longstanding problems in nuclear physics, like the ab initio calculation of
the Hoyle state in 12C. Based on these achievements, this proposal will provide answers to: i) where
are the limits of nuclear stability? ii) what hypernuclei can exist, what are their properties and how is
the equation of state of neutron matter modied by the presence of strange quarks?
and iii) what limits on the fundamental parameters of the Standard Model are set by the fine-tunings in
nucleosynthesis in the Big Bang and in stars?
Apart from answering these big science questions, the proposal will, as a by-product, develop methods
in effective field theories and Monte Carlo simulations that will be of use in other fields, such as cold
atom and condensed matter physics.
Dziedzina nauki
Program(-y)
Temat(-y)
System finansowania
ERC-ADG - Advanced GrantInstytucja przyjmująca
53113 Bonn
Niemcy