RZECZ O ... dodatek do gazety Rzeczpospolita z 19 października 2004 r.

Pierwsze krakowskie detektory w eksperymentach elektronicznych w CERN, współpraca ACCMOR

Wymagana precyzja

W 1972 roku powstała w IFJ w Krakowie pierwsza grupa w Polsce, która miała nie tylko uczestniczyć w eksperymentach stosujących detektory z elektronicznym odczytem, ale także wnosić do nich wkład aparaturowy. W czasach izolacji i zacofania technologicznego Polski takie przedsięwzięcie było niemałym wyzwaniem.

Stworzenie takiej grupy stało się możliwe dzięki zapałowi i talentom dwóch młodych uczonych: K. Rybickiego, bardzo zdolnego fizyka i organizatora, który objął kierownictwo nowego zespołu, oraz M. Turały, znakomitego elektronika. Pierwszymi detektorami, które powstały w Krakowie, były komory wielodrutowe, budowane przez zespół inżynierów i techników z Pracowni Budowy Aparatury, którą kierował mgr inż. W. Janczur.

Jednym z ważniejszych momentów w historii zespołu było nawiązanie w 1973 r. współpracy z renomowaną grupą CERN-Monachium kierowaną przez wybitnych fizyków, B. Hyamsa z CERN i U. Stierlina z Instytutu im. Maxa Plancka w Monachium. Jak się okazało, był to początek wieloletniej i bardzo owocnej współpracy, która z czasem rozbudowała się do dużej jak na owe czasy, bo liczącej ponad 40 osób, kolaboracji ACCMOR(B) [Amsterdam-CERN-Cracow-Munich-Rutherford-(Bristol)].

Współpraca ta w latach 1976 - 1986 przyniosła serię doświadczeń na akceleratorze SPS w CERN. Głównym ich celem było badanie własności hadronów, cząstek zbudowanych z kwarków i antykwarków. W pierwszym okresie badano cząstki złożone z lekkich kwarków, z których także zbudowana jest otaczająca nas materia. Zaobserwowano szereg nowych hadronów składających się z pary kwark-antykwark, których istnienie przewidywała teoria. Kolejne eksperymenty badały cząstki zawierające ciężki, odkryty w 1974 r., kwark c (nazywany powabnym). Te krótko żyjące obiekty (ok. 10 - 12 s) powstają w warunkach laboratoryjnych w zderzeniach cząstek o bardzo wysokich energiach. Prawdopodobieństwo ich powstania jest jednak bardzo małe i badania takie wymagają od eksperymentatorów ogromnej precyzji.

W tym czasie współpraca ACCMOR zapoczątkowała wiele technik doświadczalnych, które później znalazły zastosowanie w eksperymentach następnych generacji. Dotyczy to zwłaszcza półprzewodnikowych detektorów wierzchołka, bez których trudno sobie wyobrazić większość ze współczesnych eksperymentów fizyki cząstek. Detektor wierzchołka eksperymentu NA32, ostatniego przeprowadzonego przez tę współpracę, pozwalał na pomiar współrzędnych przestrzennych z dokładnością 5 mikrometrów. W latach 80. był to najlepszy detektor do rekonstrukcji wierzchołków rozpadów cząstek o czasach życia 10 - 12 s. Dzięki temu eksperyment dostarczył jednych z najdokładniejszych pomiarów czasów życia cząstek z powabem. Należy tu wymienić pierwszy taki pomiar dla powabnych barionów będących odpowiednikami protonu, ale z kwarkiem c.

Wyniki fizyczne współpracy ACCMOR, a wcześniej grupy CERN-Kraków-Monachium, pomimo upływu ponad 20 lat są wykorzystywane i cytowane do dziś.

Krakowskiej grupie współpraca ta przyniosła efekty w postaci kilkunastu prac magisterskich, wielu doktoratów i habilitacji oraz współautorstwa w blisko stu publikacjach o międzynarodowym zasięgu. Łącznie wśród autorów było 17 osób z Krakowa. Nowością było zaangażowanie i liczne pobyty w CERN naszych inżynierów i techników. Zyskali oni sobie tam wielkie uznanie i opinię znakomitych fachowców.

L. GOERLICH I M. RÓŻAŃSKA, INSTYTUT FIZYKI JĄDROWEJ IM. H. NIEWODNICZAŃSKIEGO PAN