27 წლის არჩილ დურგლიშვილი თბილისის სახელმწიფო უნივერსიტეტის ფიზიკის ფაკულტეტის კურსდამთავრებულია და ამჟამად ამავე უნივერსიტეტის ფიზიკის დოქტორანტურის სტუდენტი გახლავთ, პარალელურად კი – თსუ-სს მაღალი ენერგიების ფიზიკის ინსტიტუტის მეცნიერ-თანამშრომლობასაც ითავსებს. არჩილი ახლა ატომური კვლევების ევროპულ ორგანიზაციაში – CERN-ში იმყოფება და საკუთარი პროფესიული საქმიანობის შესახებ თავად გვიამბობს.
-არჩილ, როდის და როგორ მოხვდით CERN-ში?
-დაახლოებით 2011 წელს აღმოვჩნდი თბლისის სახელმწიფო უნივერსიტეტის მაღალი ნერგიების ფიზიკის ინსტიტუტიდან მომუშავე CERN-ის ATLAS ექსპერიმენტში მონაწილე ქართული ჯგუფის წევრებთან და დავინტერესდი CERN-ში მათი საქმიანობით. 2012 წელს კი, მოვიპოვე მეცნიერთა მსოფლიო ფედერაციის სტიპენდია, რომლის ფარგლებშიც შევასრულე ორგანიზაციის ATLASდეტექტორის ერთ-ერთ ქვედტექტორთან – ჰადრონულ კალორიმეტრთან დაკავშირებული ამოცანა. პირველად CERN-ში 2012 წლის ბოლოს, მოკლევადიანი ვიზიტით აღმოვჩნდი და ავიღე ახალი ამოცანა, რომელიც ასევე დაკავშირებული იყო ჰადრონულ კალორიმეტრთან.
ჰადრონული კალორიმეტრის ამოცანების პარალელურად, ქართული ჯგუფის სხვა წევრებთან ერთად, მე ჩავერთე CERN-ის ATLASექსპერიმენტზე მიმდინარე ტოპ კვარკის იშვიათი დაშლების კვლევით ამოცანაში. 2013 წელს კი, გავხდი ATLAS კოლაბორაციის წევრი, როგორც ავტორი.
მას შემდეგ, ყოველ წელს CERN-დან ვიღებდი მოწვევას და რამდენიმე თვით ჩამოვდიოდი აქ სამუშაოდ. უნდა აღინიშნოს, რომ ჩვენი თანამშრომლობა არც საქართველოში ყოფნის დროს წყდებოდა.
-გვიამბეთ თქვენი ამჟამინდელი საქმიანობის შესახებ ორგანიზაციაში.
-მოგეხსენებათ, რომ CERN-ში მიმდინარეობს კვლევები სამყაროს ფუნდამენტური სტრუქტურის შესწავლისა და მის შესახებ ჩვენი წარმოდგენების გაფართოების მიზნით. ასეთი კვლევებისათვის კი, აუცილებელია კარგი დეტექტორი, რომელიც გამოიყენება დიდ ადრონულ კოლაიდერზე თითქმის სინათლის სიჩქარემდე აჩქარებული პროტონების დაჯახების შედეგად წარმოქმნილი ჩვენთვის საინტერესო ნაცნობი და უცნობი პროცესების დასაკვირვებლად.
CERN-ში ოთხი უდიდესი ექსპერიმენტიდან ერთ-ერთი არის ATLAS ექსპერიმენტი და მე ვმუშაობ სწორედ ამ ექსპერიმენტის შესაბამის დეტექტორთან დაკავშირებულ ამოცანაზე. ამ ამოცანის ფარგლებში, მოდელირების საფუძველზე, მე ვსწავლობ ATLAS დეტექტორის შესაძლო კონკრეტული ტიპის მოდიფიკაციის გავლენას საინტერესო ფიზიკური პროცესების კვლევებისათვის საჭირო ობიექტების, კერძოდ ელექტრონების – აღდგენაზე. თუ განხილული მოდიფიკაცია მნიშვნელოვნად გააუმჯობესებს ელექტრონების აღდგენის შესაძლებლობას, მაშინ ეს იქნება კიდევ ერთი მოტივაცია იმისათვის, რომ ეს პროექტი იქნეს დამტკიცებული 2025 წლის შემდგომი პერიოდისათვის დაგეგმილი დიდი ადრონული კოლაიდერის მოდერნიზაციისას განსახორციელბლად.
-რას მიიჩნევთ თქვენს ყველაზე დიდ მიღწევად?
მე პირადად ჩემს ყველაზე დიდ მიღწევად ვთვლი იმას, რომ გასულ წელს პორტუგალიაში, ქალაქ ბრაგაში, ტოპ კვარკის მე-10 საერთაშორისო ვორქშოპზე, ATLAS კოლაბორაციის სახელით წარვადგინე ჩემი მონაწილეობით მიღებული ATLAS ექსპერიმენტზე ტოპ კვარკის იშვიათი დაშლების ძიების შედეგები. ამ კვლევაზე ვმუშაობდი 2012 წლიდან დღემდე ვმუშაობ.
-საინტერესოა, კონკრეტულად რას წარმოადგენს ტოპ კვარკი?
ტოპ კვარკი არის დღეისთვის ცნობილი ყველაზე მძიმე ელემენტარული ნაწილაკი. ის 1995 წელს ამერიკაში, ფერმილაბში აღმოაჩინეს და მას შემდეგ მოყოლებული მნიშვნელოვან როლს თამაშობს მაღალი ენერგიების ფიზიკის კვლევებში. მისი მასა ისეთივე მძიმეა, როგორც ოქროს ატომი და ამის მიზეზი დღემდე ამოუხსნელია. ეს შეიძლება დაკავშირებული იყოს ისეთ ფენომენთან, რომელიც ნაწილაკების ფიზიკის სტანდარტულ წარმოდგენებს მიღმა მდებარეობს და ჯერ ვერ იქნა დაფიქსირებული ექსპერიმენტულად. აქედან გამომდინარე, ტოპ კვარკი მნიშვნელოვან როლს თამაშობს ახალი ფიზიკის ძიებაში. ჩემი კვლევებიც სწორედ ტოპ კვარკის იშვიათი დაშლების შესწავლით ახალი ფიზიკის ძიებას ემსახურება.
ნაწილაკების ფიზიკაში არსებობს სტანდარტული მოდელი, რომლითაც აღიწერება სამყაროს შემადგენელი ელემენტარული ბლოკები, კვარკები და ლეპტონები, და მათ შორის ურთიერთქმედებები. ამ მოდელის მიხედვით, ტოპ კვარკი დაბადებისას უმალვე დაიშლება და თითქმის ყოველთვის გარდაიქმნება b-კვარკად W-ბოზონის გამოსხივებით; ასევე განიხილება ტოპ კვარკის გარდაქმნა მსუბუქ კვარკად (მაგალითად u-კვარკი ან c-კვარკი) Z-ბოზონს გამოსხივებით, მაგრამ ამ პროცესის განხორციელების ალბათობა იმდენად მცირეა, რომ დღევანდელ ექსპერიმენტებზე შეუძლებელია მისი დაფიქსირება. თუმცა არსებობს სტანდარტული მოდელის გაფართოებული მოდელები, ახალი ფიზიკის ეფექტების გათვალისწინებით, რომლებიც წინასწარმეტყველებენ უფრო დიდ ალბათობას, რომ ტოპ კვარკი გარდაიქმნას მსუბუქ კვარკად. აქედან გამომდინარე ტოპ კვარკის ასეთი იშვიათი დაშლის ექსპერიმენტზე დაფიქსირება იქნება ნათელი სიგნალი ახალი ფიზიკისა.
ამ პროცესის დაფიქსირების შესაძლებლობა მით უფრო იზრდება რაც უფრო მეტ პროტონების დაჯახებას დავაკვირდებით. 2015-2016 წლებში ATLAS-ექსპერიმენტის მიერ ჩაწერილ პროტონების დაჯახების მონაცემებში ტოპ კვარკის იშვიათი დაშლები არ იქნა დამზერილი, თუმცა მიღებული შედეგები გვაძლევს მნიშვნელოვან ინფორმაციას, რომ შემოიზღუდოს, ან საერთოდაც გამოირიცხოს გარკვეული თეორიული მოდელები, რომლებიც შემოთავაზებულნი არიან სამყაროში დაკვირვებადი ამოუხსნელი ფენომენების ასახსნელად. ასეთ ფენომენს წარმოადგენს მაგალითად მატერია-ანტიმატერიის ასიმეტრია, ბნელი მატერია, ნეიტრინოების ოსცილაცია და ა.შ.
დიდი ადრონული კოლაიდერი და ATLAS-ექსპერიმენტი განაგრძობს მუშაობას, რომ უფრო მეტი პროტონების დაჯახების შემთხვევები იქნეს ჩაწერილი, რათა გაიზარდოს უფრო ზუსტი გაზომვების ჩატარების საშულება და ახალი ფიზიკის აღმოჩენის შესაძლებლობა.
-საინტერესოა როგორია თქვენი სამომავლო გეგმები და როდის ბრუნდებით სამშობლოში?
-საქართველოში ამ თვის დასასრულს ვბრუნდები და, ცხადია, ვაპირებ გავაგრძელო CERN-თან თანამშრომლობა და ჩემი კვლევები ტოპ კვარკის იშვიათი დაშლების საძიებლად.
მასალა მოამზადა: თამარ დევდარიანმა
ახალგაზრდა ანალიტიკოსთა და მეცნიერთა დარბაზი ,,დოქტრინა“
0
