Latvijai ir pirmais jaunais doktors – Andris Potrebko –, kurš, studējot daļiņu fiziku, savu promocijas darba pētījumu izstrādājis Eiropas Kodolpētniecības centrā (CERN) un pats pirmais absolvējis Rīgas Tehniskās universitātes (RTU) un Latvijas Universitātes (LU) kopējo doktorantūras studiju programmu "Daļiņu fizika un paātrinātāju tehnoloģijas". A. Potrebko pētījis masas atšķirību starp virsotnes jeb top kvarku un tā antivielas "dubultnieku" – virsotnes antikvarku, veicot abu daļiņu masas starpības mērījumus un iegūstot līdz šim visprecīzākos šī raksturlieluma mērījumu rezultātus.
Virsotnes jeb top kvarks ir vissmagākā no elementārdaļiņām, kas ir atklātas līdz šim, savukārt katrai daļiņai ir arī antidaļiņa, kurai ir tieši tādas pašas īpašības, tikai pretējs lādiņš. Elementārdaļiņu Standartmodelis veiksmīgi apraksta Visuma uzbūvi – līdz šim atklātās daļiņas – un paredz, ka daļiņu masas ir vienādas ar attiecīgo antidaļiņu masām. Proti, fiziķi uzskata, ka daļiņas un antidaļiņas masas atšķirībai ir jābūt 0. Tomēr Standartmodelis nespēj izskaidrot vairākas parādības Visumā, tāpēc fiziķi CERN, izmantojot Lielo hadronu paātrinātāju un radot daļiņu sadursmes, veic eksperimentus, lai, iespējams, atklātu jaunus fizikas fenomenus.
"Promocijas darbā es pārbaudīju pieņēmumu par daļiņu un antidaļiņu līdzību,» stāsta A. Potrebko. Promocijas darbu «Virsotnes kvarka un antikvarka masas atšķirības mērījums 13 TeV protonu-protonu sadursmēs, izmantojot CMS detektoru" izstrādājot CERN, viņš veicis kvarka un antikvarka masas starpības mērījumus, izmantojot datus, kas CERN ar Lielā hadronu paātrinātāja palīdzību iegūti CMS (Compact Muon Solenoid) eksperimentā otrajā fizikas datu vākšanas periodā jeb Run 2. "Manos datos, salīdzinot daļiņu un antidaļiņu, mēs redzam nelielu nobīdi, tomēr šis varētu būt arī statistisks artefakts ar kādu varbūtību," saka A. Potrebko.
Savukārt viņa darba vadītājs un RTU Dabaszinātņu un tehnoloģiju fakultātes Daļiņu fizikas un paātrinātāju tehnoloģiju institūta direktors Kārlis Dreimanis skaidro: "Protams, mēs domājam, ka kvarka un antikvarka masu atšķirība ir vienāda ar 0, bet to var uzzināt, tikai izmērot, un Andra mērījums ir visprecīzākais šī parametra mērījums, kāds jebkad ir veikts. Taču, ja vēl precīzāki mērījumi pierādītu, ka daļiņas un antidaļiņas masas atšķirība nav 0, tad tiktu sašķobīta pilnīgi visa mūsu modernā fizika, un ne tikai daļiņu fizika, bet arī vispārējā relativitāte."
"Tāpēc ir svarīgi turpināt šādus pētījumus un veikt mērījumus ar vēl jaunākiem datiem un arvien lielāku precizitāti," domā A. Potrebko. CERN šādi pētījumi turpinās, jo turpinās Lielā hadronu paātrinātāja fizikas datu vākšanas trešais periods jeb Run 3. Tomēr A. Potrebko ir nolēmis nākotnē pētīt citus Standartmodeļa procesus: "Vairāk strādāšu pie skaitliskajiem aprēķiniem, lai aprēķinātu dažādu procesu varbūtības daļiņu sadursmēs." Sākot no 15. decembra, A. Potrebko savu pēcdoktorantūras pētniecības periodu sāks Beļģijā, Briseles Brīvajā universitātē (Université Libre de Bruxelles).
A. Potrebko ir pirmais doktora grāda ieguvējs no studentiem, kuri 2021./2022. akadēmiskajā gadā sāka mācīties RTU un LU kopējā doktorantūras studiju programmā "Daļiņu fizika un paātrinātāju tehnoloģijas". Viņš ir arī pirmais, kura promocijas darbu vērtēja salīdzinoši nesen izveidotā RTU Fizikas un astronomijas promocijas padome.
Daļiņu fizikas un paātrinātāju tehnoloģiju programmas studenti savus promocijas darbu pētījumus izstrādā CERN, pateicoties tam, ka Latvija ir CERN asociētā dalībvalsts. Taču Latvijas valdība ir apliecinājusi vēlmi, ka valsts kļūst par pilntiesīgu CERN dalībvalsti, tāpēc ir ļoti svarīgi, ka attiecīgu izglītību iegūst jaunie zinātnieki un Latvijā veidojas daļiņu fizikas un paātrinātāju tehnoloģiju kopiena.
Promocijas darbs «The measurement of the mass difference between the top quark and antiquark at 13 TeV proton-proton collisions using CMS detector»
