AMBER

AMBER (Apparatus for Meson and Baryon Experimental Research) to eksperyment z dziedziny fizyki wysokich energii ze stałą tarczą, prowadzony w CERN-ie, niedaleko Genewy. Głównym celem jest badanie właściwości hadronów, czyli mezonów i barionów. W pierwszej fazie (od 2023 roku) badania skupiają się na:

Pomiarze przekroju czynnego na produkcję antyprotonów: eksperymenty astrofizyki cząstek umożliwiają wykrywanie antyprotonów w promieniowaniu kosmicznym, które mogą pochodzić z anihilacji ciemnej materii. Aby zinterpretować te pomiary, należy znać tło pochodzące ze standardowych zderzeń. Przekroje czynne produkcji antyprotonów w zderzeniach proton-proton, proton-deuteron i proton-hel, do których dochodzi, gdy protony i jądra helu z promieniowania kosmicznego zderzają się z wodorem i helem w ośrodku międzygwiazdowym, zostały zmierzone w eksperymencie AMBER w latach 2023 i 2024.


Wyznaczeniu promienia protonu: główne metody pomiaru promienia protonu to spektroskopia (zwykłego wodoru lub wodoru mionowego, w którym mion zastępuje elektron) oraz rozpraszanie elektronów lub mionów na protonach. W 2010 roku pomiar promienia protonu z wykorzystaniem spektroskopii wodoru mionowego dał mniejszą wartość niż wcześniejsze pomiary, uzyskane w spektroskopii zwykłego wodoru i w rozpraszaniu elektronów na protonach. Wynik ten dał początek tzw. zagadce promienia protonu: dlaczego pomiar oparty na tej jednej metodzie daje inną wartość niż pozostałe? Od tego czasu wykonano wiele eksperymentów, których celem było rozstrzygnięcie, która z wartości promienia protonu – nowa (~0,84 fm) czy dawna (~0,88 fm) – jest prawidłowa. AMBER jest jednym z wielu eksperymentów, które mają pomóc rozwiązać tę zagadkę. Robi to poprzez rozpraszanie mionów na tarczy protonowej (wodorowej). Pomiary wykonano w 2026 roku.

Badaniu wewnętrznej struktury pionów i kaonów: wewnętrzna struktura protonu jest dość dobrze poznana, jednak struktura wielu innych hadronów, takich jak piony i kaony, pozostaje w dużej mierze nieznana. W eksperymencie AMBER wiązka pionów z domieszką kaonów zostanie skierowana na tarcze z węgla i wolframu. Proces Drella-Yana posłuży do uzyskania informacji o strukturze cząstek wiązki. Pomiary rozpoczną się w 2029 roku, po długiej przerwie technicznej (LS3) związanej z modernizacją kompleksu akceleratorów w CERN-ie.