Πυρηνική Φυσική και Στοιχειώδη Σωματίδια

Ο τομέας της Πυρηνικής Φυσικής και Στοιχειωδών Σωματιδίων προσανατολίζεται κυρίως στην θεωρητική μελέτη των Στοιχειωδών Σωματιδίων Υψηλών Ενεργειών και της Κοσμολογίας. Σήμερα ως μέλη του τομέα αυτού συγκαταλέγονται οι Δρς.: Γ. Αθανασίου, Π. Δήτσας, Γ. Γραμματικάκης, Η. Κυρίτσης, Ν. Παπανικολάου, Θ. Τομαράς και Ν. Τσάμης συν ένας μεγάλος αριθμός μεταδιδακτορικών ερευνητών, μεταπτυχιακών φοιτητών και επιστημονικών επισκεπτών.

Αντικείμενο του πεδίου είναι ο προσδιορισμός των εσχάτων συστατικών της ύλης και η διατύπωση των θεμελιωδών νόμων που διέπουν την δυναμική τους. Η προσπάθεια των ερευνητών του πεδίου τις τελευταίες δεκαετίες κατέληξε, μετά από τη θριαμβευτική πορεία της δεκαπενταετίας 1970 - 1985, στην διατύπωση αυτού που ονομάζουμε «Καθιερωμένο Πρότυπο» (Κ.Π.) της Φυσικής Υψηλών Ενεργειών. Όλα τα ως σήμερα πειραματικά δεδομένα επαληθεύουν το Κ.Π. Σύμφωνα με το πρότυπο αυτό, τα έσχατα συστατικά της ύλης είναι τα quarks και τα λεπτόνια ενώ οι αλληλεπιδράσεις τους περιγράφονται ως ανταλλαγή φωτονίων, γλοιονίων, σωματίων W,Z και βαρυτονίων.

Στο επίκεντρο των ερευνητικών ενδιαφερόντων τόσο της θεωρητικής όσο και της νεοσύστατης πειραματικής ομάδας φυσικής υψηλών ενεργειών είναι το ερώτημα της προέλευσης των μαζών, το φάσμα των μαζών των σωματιδίων, οι συνέπειες της ύπαρξης και οι ιδιότητες των σωματιδίων Higgs, καθώς και η ύπαρξη και ο ρόλος της υπερσυμμετρίας στην φύση. Η νεοσύστατη πειραματική μας ομάδα παίζει σημαντικό ρόλο στον σχεδιασμό του νέου πειράματος CMS στον υπό κατασκευή επιταχυντή LHC του CERN. Το πείραμα αυτό είναι μια διεθνής προσπάθεια στην οποία συμμετέχουν περί τους χίλιους πεντακόσιους ερευνητές και έχει σκοπό ακριβώς την πειραματική μελέτη και διαλεύκανση των παραπάνω ερωτημάτων. Ακόμα, η πειραματική ομάδα συμμετέχει στην ανάλυση των πειραμάτων μελέτης της δομής του πρωτονίου στον ανιχνευτή ZEUS του DESY (Αμβούργο) καθώς και στην κατασκευή και εγκατάσταση του υποβρύχιου ανιχνευτή νετρίνων NESTOR στην Πύλο.

Από την πλευρά των θεωρητικών, τα ειδικότερα ενδιαφέροντα την περίοδο αυτή είναι η ανάλυση των διαδικασιών παραγωγής και διάσπασης των σωματιδίων Higgs στα πλαίσια του Κ.Π. και της υπερσυμμετρικής επέκτασης του, η μελέτη της μη διαταρακτικής δομής (σολιτόνια, μεμβράνες, κοσμικές χορδές) του Κ.Π. και άλλων ρεαλιστικών εναλλακτικών μοντέλων και του ρόλου των εκτεταμένων αυτών αντικειμένων στην Κοσμολογία. Τα τελευταία ελπίζομε να ανοίξουνε ένα νέο παράθυρο στην αναζήτηση και έμμεση ανίχνευση των σωματιδίων Higgs σε εγκαταστάσεις όπως αυτή του πειράματος NESTOR.

Η ανάπτυξη του μαθηματικής διατύπωσης της κβαντικής βαρύτητας και η μελέτη της βαρυτικής αλληλεπίδρασης στους χωροχρόνους de Sitter και Robertson - Walker, με στόχο την επίλυση του προβλήματος της κοσμολογικής σταθεράς και την καλύτερη κατανόηση του μυστηρίου της σκοτεινής ύλης στο Σύμπαν, καθώς και η αναζήτηση στα πλαίσια της θεωρίας των χορδών της ενοποιημένης περιγραφής όλων των αλληλεπιδράσεων, κατέχουν σημαντική θέση στις δραστηριότητες των θεωρητικών του τομέα μας.

Τέλος, ξεχωριστή προσπάθεια μερικών μελών της ομάδας μας αποτελεί η αναλυτική και αριθμητική μελέτη της δυναμικής των μαγνητικών φυσαλίδων σε μαγνητικά υλικά και των δινών σε λεπτά υπεραγώγιμα υμένια. Πρόκειται για θέματα μεγάλης σημασίας τόσο για την κατανόηση από πρώτες αρχές της συμπεριφοράς των σολιτονίων στα παραπάνω συστήματα όσο και για την ανάλυση συναφών τρεχόντων πειραμάτων στη Φυσική της Συμπυκνωμένης Ύλης.

Ιστοσελίδα Τομέα Πυρηνικής Φυσικής και Στοιχειωδών Σωματιδίων

Πανεπιστήμιο Κρήτης - Τμήμα Φυσικής - Πανεπιστημιούπολη Βουτών - GR-70013 Βασιλικά Βουτών, Ελλάδα
τηλ: +30 2810 394300 - fax: +30 2810 394301