Väitös: Maailmankaikkeuden kuumin aine voi edistää lääketieteen ja ydinenergian kehitystä (Önnerstad)
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
Väitöstutkimus: Nykykirjallisuuden queer-kerronta voi vastustaa kertojan sukupuolittamista7.11.2025 07:58:00 EET | Tiedote
FM Joonas Säntin väitöskirja käsittelee nykykirjallisuuden poikkeusilmiöitä, mutta yhdistää ne laajempaan analyysiin kertojien sukupuolittamisesta ja yhteiskuntakriittisen kertomustieteen haasteista. Sukupuolettomat kertojat haastavat ja vastustavat lukijoiden tulkinnallisia kehyksiä.
Väitöstutkimus: Yritysten kiertotaloussiirtymää jarruttavat ristiriidat taloudellisen ja ympäristöön liittyvän arvonluonnin välillä - ristiriidoissa piilee myös muutosvoimaa6.11.2025 09:33:59 EET | Tiedote
KTM Noora Piila tutki Jyväskylän yliopiston kauppakorkeakoulun yritysten ympäristöjohtamisen väitöskirjassaan kiertotalousmaturiteetin eri vaiheissa olevien suomalaisyritysten pyrkimyksiä ja haasteita kiertotaloussiirtymään liittyen. Tulosten valossa yritysten toimenpiteet jäävät pienipiirteisiksi johtuen taloudellisen ja ympäristöön liittyvän arvonluonnin välillä koetuista ristiriidoista, eli paradokseista. Näissä paradokseissa piilee kuitenkin myös positiivista muutosvoimaa, jonka valjastaminen yrityksissä edellyttää yhteiskunnan tukea ja vahvaa sidosryhmäyhteistyötä.
Digitaalisia ratkaisuja iäkkäiden kuntoutukseen ja terveydenhuoltoon - Timo Hinrichs liikuntalääketieteen professoriksi6.11.2025 07:00:00 EET | Tiedote
Lääkäri Timo Hinrichs aloitti 1.10.2025 Jyväskylän yliopiston liikunta- ja urheilulääketieteen professorina, vahvistaen alan tutkimusta ja koulutusta. Hinrichs tutkii liikunnan ja fyysisen aktiivisuuden merkitystä terveyden ylläpitämisessä, kuntoutuksen tukemisessa ja elämänlaadun edistämisessä. Hänen tutkimuksensa keskiössä on digitaalisten ratkaisujen hyödyntäminen ja käyttöönotto iäkkäiden liikkuvuuden ja terveyden tukemisessa.
Väitöstutkimus: ikääntyneet oppivat digitaitoja parhaiten vertaisiltaan, ei kiireessä läheisten opastamana6.11.2025 06:59:00 EET | Tiedote
FM Viivi Korpela tarkastelee yhteiskuntapolitiikan väitöskirjassaan ikääntyneiden digiosallisuutta, arjen digitaitojen oppimista ja Keski-Suomen hyvinvointialueen digipalveluita. Tulosten mukaan läheisten antama digituki ei aina johda oppimiseen, kun taas vertaisohjauksessa taidot ja osallisuuden tunne vahvistuvat. Lisäksi tutkimus osoittaa, että Keski-Suomen hyvinvointialueen digipalvelut jäävät usein irrallisiksi ikääntyneiden käyttäjien arjesta. Tutkimus haastaa pohtimaan, kenen ehdoilla digitaalista yhteiskuntaa rakennetaan.
Kahdelle JYU:n hankkeelle rahoitusta Suomen Akatemialta tutkimustulosten hyödyntämiseen5.11.2025 15:03:07 EET | Tiedote
Suomen Akatemia on myöntänyt vuoden 2025 Tutkimuksen hyödyntämisen rahoitushaussa yhteensä 9,7 miljoonaa euroa 27 hankkeelle. Jyväskylän yliopistossa rahoitusta sai kaksi hanketta.
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