Zakład Teorii Cząstek

Zakład Teorii Cząstek został wyodrębniony w roku 1978 z Katedry Fizyki Teoretycznej IF UJ. Jego pierwszym kierownikiem był profesor Andrzej Białas. Od 1.11.2005. roku kierownikiem ZTCz jest prof. Michał Praszałowicz. Zakład Teorii Cząstek prowadzi badania w dziedzinie teorii i fenomenologii cząstek i zderzeń przy wysokich energiach. Obecnie główne kierunki badań dotyczą oddziaływań silnych, aczkolwiek każdy pracownik ZTC może prowadzić badania w dowolnej dziedzinie związanej z cząstkami oraz ich oddziaływaniami. Badania prowadzone są we współpracy z innymi zakładami IFUJ, Instytutem Fizyki Jądrowej PAN w Krakowie, grupami doświadczalnymi działającymi w IFJ PAN oraz na AGH oraz z wieloma ośrodkami zagranicznymi (jak np. DESY Hamburg w Niemczech, BNL
w USA, Saclay we Francji, Ruhr-Uni-Bochum w Niemczech, a także CERN). Zakład prowadzi także działalność upowszechniającą naukę. Organizujemy corocznie Krakowską Szkołę Fizyki Teoretycznej, jesteśmy współorganizatorami tzw. Cracow Epiphany Conference. Prof. M. Praszałowicz jest obecnie Redaktorem Naczelnym miesięcznika naukowego Acta Physica Polonica B, a dr Z. Gołąb-Meyer Redaktorem czasopisma dla uczniów i nauczycieli Foton.

 

Realizowane badania

Dyskretna teoria pola to młoda dziedzina fizyki teoretycznej. Zajmuje się nieperturbacyjnym badaniem zagadnień kwantowych, głównie z teorii cząstek i oddziaływań fundamentalnych, rozwiązując bezpośrednio konkretne całki funkcjonalne. Obecnie obliczamy całki nawet do krotności kilku miliardów. Ponadto ekstrapolacja do granicy „continuum" jest subtelna (fluk­tu­acje kwantowe): oprócz zmniejszania „stałej dyskretyzacji" konieczna jest kontrolowana zmiana tzw. gołych, czyli niefizycznych, parametrów teorii (mas, ładunków itp.).

Praca badawcza w tej dziedzine stanowi więc duże wyzwanie zarówno teoretyczne (zjawiska krytyczne, renormalizacja), jak i numeryczne. Wysiłek ten zwraca się jednak wielokrotnie dostarczając zrozumienia praw rządzących materią na coraz to bardziej fudamentalnym poziomie.

W Zakładzie zajmujemy się Modelem Standardowym. Współpracujemy z kilkoma grupami teoretycznymi o światowej renomie. Nasze badania pozwalają obliczać różnorodne wła­ści­woś­ci cząstek elementarnych – ich masy, rozpady, strukturę wewnętrzną itp. Są więc doskonałym polem pracy naukowej zarówno dla młodych pasjonatów tej dziedziny, jak i dla dojrzałych badaczy.

Najważniejsze osiągnięcia

  • Rozwiązanie zagadnienia oderonu w QCD.
  • Wprowadzenie do literatury tzw. pętli barionowych.
  • Wieloletnie współprace m.in. z ośrodkami DESY oraz MPI w Monachium (Wolfgang Ochs i Leo Stodolsky), a także z profesorem Gabrielem Veneziano (CERN, College de France), który jest czołową postacią fizyki teoretycznej: w latach 60-ych odkrył analityczny opis rozpraszania przy wysokich energiach; amplitudy Veneziano dały początek teorii strun, która rewolucjonizuje fizykę teoretyczną.
  • Koordynacja grantu MPD (FNP), uczestniczą w nim pracownicy i doktoranci Instytutu Fizyki: ZDTP, ZFS, ZTUZ oraz ZOA. Budżet projektu: 1.2 M Euro, publikacje: 100.