W ramach programu praktyk i staży Get_involved możliwe będzie realizowanie 3-6 miesięcznych staży i współpracy z naukowcami pracującymi w Darmstadt. Umowę z ramienia Politechniki Warszawskiej podpisali: prof. dr hab. Mariusz Malinowski, Prorektor ds. Nauki oraz dr hab. Hanna Zbroszczyk - koordynator aktywności eksperymentów CBM i HADES w Polsce, koordynator programu Get_involved na PW, Przedstawiciel CWM. Ze strony FAIR-GSI byli to prof. dr Paolo Giubellino - dyrektor FAIR/GSI oraz dr Pradeep Ghosh - koordynator programu Get_involved w FAIR/GSI.

The Facility for Antiproton and Jon Research (FAIR), ulokowany w Darmstadt, w Niemczech to znajdujący się obecnie w budowie międzynarodowy obiekt akceleratorowy, który będzie wykorzystywał antyprotony i jony do prowadzenia badań w dziedzinach: fizyki jądrowej, hadronowej i cząstek elementarnych, fizyki atomowej i antymaterii, fizyki plazmy wysokiej gęstości, oraz zastosowania w fizyce materii skondensowanej, biologii i naukach biomedycznych. Jest to jeden z największych projektów badawczych na świecie.

Głównym celem międzynarodowego akceleratora cząstek FAIR będzie badanie zagadnień dotyczących budowy materii i ewolucji Wszechświata. W ścisłej współpracy z astronomami, naukowcy z FAIR będą bezpośrednio badać procesy odpowiadające za produkcję materii we wszechświecie. Na gigantycznych planetach, gwiazdach, a także podczas eksplozji i zderzeń gwiazd materia podlega działaniom bardzo wysokich temperatur, ciśnień i gęstości. FAIR umożliwi naukowcom odtworzenie takich warunków w laboratorium. W tym celu będą wykorzystywane zderzenia ciężkich jonów, w wyniku których przez bardzo krótki czas odtwarzać się będzie kosmiczną materię w maleńkich obszarach zderzenia. Procesy syntezy jądrowej zachodzące poprzez wychwyt neutronów oraz badania struktury jąder egzotycznych będą badane poprzez infrastrukturą wiązek radioaktywnych przewyższającą swoimi własnościami obecnie istniejące na świecie. Struktura hadronów, będących stanami związanymi poprzez oddziaływania silne, będzie badana przy pomocy procesów anihilacji proton-proton. Własności atomów oraz procesów atomowych, w szczególności precyzyjnych testów kwantowej elektrodynamiki, będą badane przy pomocy pierścieni akumulacyjnych pozwalających na gromadzenie wysoko zjonizowanych atomów. Wreszcie zastosowania wiązek jonowych o dużej intensywności do badań materiałowych oraz do aplikacji medycznych, jak na przykład terapii nowotworowych, oraz badań wpływu promieniowania na człowieka w podróżach kosmicznych, są elementem kontynuacji programu naukowego prowadzonego od lat na istniejącej infrastrukturze badawczej.  

FAIR to jeden z największych projektów badawczych na świecie

Projekt FAIR i jego eksperymenty są w trakcie budowy. Po raz pierwszy uda się w warunkach ziemskich odtworzyć egzotyczne stany materii, normalnie występujące tylko w obiektach kosmicznych, takich jak gwiazdy czy tworzących się podczas ich wybuchów. Te stany materii będą identyfikowane i badane za pomocą ogromnych detektorów.

Chromodynamika kwantowa (QCD), teoria oddziaływań silnych opisująca kwarki i gluony jako podstawowe stopnie swobody, przewiduje przejście ze wzrastającą energią wewnętrzną układu od materii jądrowej do materii kwarkowej. Materia hadronowa jest definiowana jako stan, w którym podstawowe składniki, kwarki i gluony, są związane w cząstkach złożonych: barionach i mezonach. Wiele problemów z dziedziny relatywistycznej astrofizyki ogólnej i cząstek elementarnych czy fizyki jądrowej jest niezależnych, ale powiązanych. Chociaż układy fizyczne są różne, właściwości fuzji gwiazd neutronowych (GN) i gęstej materii powstałej w wyniku zderzenia ciężkich jonów silnie zależą od równania stanu (RS) materii jądrowej, które opisuje własności tej materii wynikające z oddziaływań na poziomie elementarnym. Fuzja GN stanowi naturalne laboratorium do badania właściwości diagramu fazowego QCD. Konieczne jest jednak uzupełnienie tych badań pomiarami zderzeń ciężkich jonów, aby uzyskać pełniejszy obraz struktury fazowej QCD, ponieważ podczas zderzeń ciężkich jonów możliwe jest wytworzenie stanu materii podobnego materii powstałej w wyniku fuzji GN.

Naukowcy z Wydziału Fizyki oraz Elektroniki i technik Informacyjnych PW są zaangażowani w eksperymenty CBM (Compressed Baryonic Matter) oraz HADES (High Acceptance Di-Electron Spectrometer).