Väitös: Maailmankaikkeuden kuumin aine voi edistää lääketieteen ja ydinenergian kehitystä (Önnerstad)
14.6.2024 09:21:04 EEST | Jyväskylän yliopisto | Tiedote
Tuore Jyväskylän yliopiston fysiikan laitoksen väitöskirja perehtyy subatomisten hiukkasten käyttäytymistä kuvaavan kvanttikromodynamiikan (QCD) monimutkaisuuteen. Käyttäen CERNin suuren hadronitörmäyttimen (LHC) dataa, väitöskirja keskittyy tutkimaan korkeiden energiatörmäysten luoman aineen ominaisuuksia. Tutkimus pyrkii parantamaan ymmärrystämme näiden hiukkasten käyttäytymisestä ja vuorovaikutuksesta sekä valaisemaan universumiamme hallitsevia perustavanlaatuisia voimia.
Vain sekunnin miljoonasosa alkuräjähdyksen jälkeen universumimme oli erimmäisen kuuma, tiheä hiukkaskeitto, jossa kvarkit ja gluonit liikkuivat vapaasti. Nykyään ne esiintyvät sidottuina toisiinsa -- protoneina ja neutroneina. Näiden ääriolosuhteiden luomiseksi uudelleen raskaat ionit, kuten kulta- tai lyijyytimet törmäytetään yhteen, jolloin syntyy pieni tulipallo, jossa kaikki materia "sulaa" kvarkki-gluoniplasmaksi (QGP), joka saattaa olla maailmankaikkeuden kuumin aine, 250 000 kertaa kuumempi kuin auringon ydin. Se jäähtyy välittömästi, mikä johtaa tavallisen aineen muodostumiseen.
Miten kvarkkigluoniplasma käyttäytyy?
QGP havaittiin ensimmäisen kerran raskaiden ionien törmäyksissä yli 20 vuotta sitten. Kvarkkigluoniplasma on ainutlaatuinen aineen tila, joka on edelleen jatkuvan tutkimuksen kohteena. Pääasiallisena tutkimusaluena ovat sen kuljetusominaisuudet, erityisesti sen ominaisleikkausviskositeetti (η/s). Tämä ominaisuus mittaa nesteen muodonmuutoskestävyyttä - korkeampi η/s osoittaa suurempaa vastusta, joka on samanlainen kuin hunajan kankea ja paksumpi rakenne veteen verrattuna. Alempi η/s-arvo tarkoittaa lähes täydellistä nestettä, jolla on minimaalinen sisäkitka. QGP:n η/s uskotaan olevan huomattavan alhainen, mikä osoittaa poikkeuksellisen nestemäistä tilaa.
"Tutkimukseni ensisijaisena tavoitteena on tutkia kvarkki-gluoniplasman (QGP) käyttäytymistä raskasionitörmäyksissä käyttämällä hiukkasten observaabeleita”, kertoo Anna Önnerstad Jyväskylän yliopistosta.
Tutkimuksella käytännön sovelluksia
Määrittämällä QGP:n kuljetusominaisuuksien, kuten leikkausviskositeetin, arvon tarkasti, herkkien hiukkasvirtausmittausten avulla suurissa törmäyssysteemeissä saamme lisää tietoa QGP:n mahdollisuudesta muodostua pienissä törmäyssysteemeissä. Tämä antaa meille paremman ymmärryksen raskasionitörmäyksissä muodostuneesta aineesta, varhaisesta universumista ja fysiikan perustavanlaatuisista piirteistä.
“Kokeellisesti mitattujen korkeamman asteen harmonisten virtaushavaintojen ja malliennusteiden avulla olemme onnistuneet vähentämään merkittävästi ominaisleikkausviskositeetin (η/s:n) mittausepävarmuutta, mikä on tuonut meidät lähemmäksi sen todellisen arvon määrittämistä. Nämä havainnot edustavat merkittävää edistystä QGP:n ymmärtämisessä, selventää Önnerstad.
Tämä tutkimus ei ole vain elintärkeää universumin ymmärtämisen edistämiselle, vaan sillä on myös käytännön vaikutuksia. Saadut oivallukset voivat mahdollisesti johtaa teknologisiin innovaatioihin, edistää kansainvälistä yhteistyötä ja löytää sovelluksia erilaisilla aloilla, kuten lääketieteessä ja ydinenergiassa, mikä edistää yhteiskunnallista edistystä ja taloudellista kehitystä.
M.Sc. Anna Önnerstadin väitöskirjan “Improving understanding of the QCD matter properties with flow harmonic observables at the LHC” tarkastustilaisuus 19.6.2024 klo 12:00 alkaen. Vastaväittäjänä toimii professori Anne Sickles (University of Illinois at Urbana Champaign, USA) ja kustoksena yliopistonlehtori Dong Jo Kim (Jyväskylän yliopisto).
Väitöskirja “Improving understanding of the QCD matter properties with flow harmonic observables at the LHC” on luettavissa JYX-julkaisuarkistossa: https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/95753
Avainsanat
Yhteyshenkilöt
Elina LeskinenViestinnän asiantuntija
Puh:+358 50 461 7880elina.leskinen@jyu.fiKuvat
Jyväskylän keskustassa sijaitsevan yliopiston kauniilla puistokampuksella sykkii monitieteinen ja moderni tiedeyliopisto – ihmisläheinen ja dynaaminen yhteisö, jonka 2500 asiantuntijaa ja 15 000 opiskelijaa etsivät ja löytävät vastauksia huomisen kysymyksiin. Jyväskylän yliopisto on ollut tulevaisuuden palveluksessa jo vuodesta 1863, jolloin suomenkielinen opettajankoulutus sai alkunsa täältä. Voimanlähteenämme on moniarvoinen vuoropuhelu tutkimuksen, koulutuksen ja yhteiskunnan välillä. Vaalimme tutkimuksen ja koulutuksen tasapainoa sekä ajattelun avoimuutta – sytytämme taidon, tiedon ja intohimon elää viisaasti ihmiskunnan parhaaksi. www.jyu.fi
Tilaa tiedotteet sähköpostiisi
Haluatko tietää asioista ensimmäisten joukossa? Kun tilaat tiedotteemme, saat ne sähköpostiisi välittömästi julkaisuhetkellä. Tilauksen voit halutessasi perua milloin tahansa.
Lue lisää julkaisijalta Jyväskylän yliopisto
Väitös: Taiteellinen koulutus muokkaa aivoja – tutkimus osoittaa valon ja lämpimien värien herkkyyden vahvistuvan6.2.2026 11:00:00 EET | Tiedote
Jyväskylän yliopistossa tehty väitöstutkimus osoittaa, että kuvataidealan tausta muokkaa aivojen tapaa käsitellä värejä. Kuvataidetaustan omaavilla ihmisillä mitattiin tutkimuksessa voimakkaampia hermostollisia reaktioita kirkkaisiin väreihin ja myös muita ihmisiä myönteisemmät reaktiot lämpimiin värisävyihin. Väitöstutkija Liting Songin mukaan taiteilijoiden aivot tulkitsevat ja kokevat värejä eri lailla kuin muiden ihmisten.
Miksi pelko leviää vääriin tilanteisiin? Väitöstutkimus avaa uusia näkökulmia erotteluoppimiseen ja pelon yleistymiseen (Lehtonen)6.2.2026 09:50:03 EET | Tiedote
Pelko on elintärkeä tunne, mutta toisinaan pelon tunne voi yleistyä tilanteisiin, joissa vaaraa ei ole. Jyväskylän yliopistossa tarkastettava väitöstutkimus tuo lisätietoa siitä, miten aivot erottavat uhkaavat ja turvalliset kokemukset, ja miksi tässä prosessissa voi olla eroja sukupuolten välillä.
Tutkimus: Toimittajat tasapainoilevat kansalaisjournalismin, digitaalisten alustojen ja poliittisen paineen välissä5.2.2026 10:40:54 EET | Tiedote
MA Edwin Nfor tarkastelee väitöskirjassaan, miten ammattijournalistit toimivat ympäristössä, jossa kansalaisjournalismi, digitaaliset alustat ja poliittinen kontrolli kietoutuvat yhä tiiviimmin yhteen. Tutkimus keskittyy Kamerunin anglofoniseen separatistikriisiin ja analysoi, miten journalistit raportoivat kriisistä nopean digitaalisen murroksen, uusien mediavälineiden ja -toimijoiden sekä jatkuvan paineen keskellä.
Miten liikunta vaikuttaa kehossamme? Uusi professori Riikka Kivelä tutkii vaikutuksia solu- ja molekyylitasolla5.2.2026 10:19:55 EET | Tiedote
Uusi liikunta- ja terveystieteen professori Riikka Kivelä tutkii liikunnan terveysvaikutuksia solu- ja molekyylitasolla. Parempi ymmärrys näistä mekanismeista auttaa kehittämään esimerkiksi sydän- ja verisuonitautien ehkäisyä ja hoitoa. Kivelä on aloittanut professorina Jyväskylän yliopistossa 1.1.2026.
Simulaatiot ja kokeet kohtaavat: koneoppiminen ennustaa kulta-nanoklusterien rakenteita ja dynamiikkaa5.2.2026 07:05:00 EET | Tiedote
Jyväskylän yliopiston tutkijat ennustivat kulta-nanoklusterien käyttäytymistä korkeissa lämpötiloissa koneoppimiseen perustuvien simulaatioiden avulla. Tieto on tärkeää nanomateriaalien suunnittelussa, jotta niiden ominaisuuksia voidaan muokata esimerkiksi katalyysiin ja muihin teknologisiin sovelluksiin.
Uutishuoneessa voit lukea tiedotteitamme ja muuta julkaisemaamme materiaalia. Löydät sieltä niin yhteyshenkilöidemme tiedot kuin vapaasti julkaistavissa olevia kuvia ja videoita. Uutishuoneessa voit nähdä myös sosiaalisen median sisältöjä. Kaikki tiedotepalvelussa julkaistu materiaali on vapaasti median käytettävissä.
Tutustu uutishuoneeseemme