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
Kun data päättää lapsen urheilupolusta – uusi tutkimus etsii oikeudenmukaisempia tapoja valita lahjakkuuksia21.10.2025 08:00:00 EEST | Tiedote
Juniorijoukkueiden pelaajavalinnat herättävät keskustelua ja tunteita. Uusi Jyväskylän yliopiston johtama tutkimushanke tutkii, miten dataperustainen lahjakkuuden tunnistaminen ja varhaiset valinnat vaikuttavat junioriurheilun eettisyyteen ja yhdenvertaisuuteen.
Iäkkäiden näkökyky ja kuuloaisti parantuneet - sukupolvien välinen vertailu paljastaa muutoksen21.10.2025 07:00:00 EEST | Tiedote
Jyväskylän yliopiston Gerontologian tutkimuskeskuksen tutkimus osoittaa, että 75- ja 80-vuotiaiden näkökyky on parantunut merkittävästi viimeisten vuosikymmenten aikana. Nykyään iäkkäät kokevat vähemmän näkö- ja kuulovaikeuksia kuin ikätoverinsa 1990-luvulla.
Fysioterapiaa VR-laseissa – Jyväskylän yliopiston tutkijat kehittäneet uutta fysioterapiaa aivoinfarktipotilaille20.10.2025 07:58:00 EEST | Tiedote
Jyväskylän yliopiston tutkijaryhmä on kehittänyt ja testannut uutta virtuaalitodellisuuteen (VR) perustuvaa tapaa tehdä fysioterapiaharjoitteita. Harjoitteet on suunniteltu aivoinfarktista toipuville henkilöille, jotka kärsivät avaruudellisen hahmottamisen häiriöstä. Kyseessä on invalidisoiva tila, joka vaikuttaa huomiokykyyn ja tilan hahmottamiseen toispuoleisesti. Tämä on yksi ensimmäisistä kokeellisista tapaustutkimuksista, joissa kuntoutumista tuetaan lisäämällä virtuaalitodellisuudessa suoritettaviin fysioterapiapohjaisiin harjoitteisiin audiovisuaalisia vihjeitä.
Väitös: Aikuissosiaalityön tietopohja rakentuu moniäänisesti ja jännitteisessä toimintaympäristössä16.10.2025 08:00:00 EEST | Tiedote
YTM Tuija Kuorikosken sosiaalityön väitöstutkimus tarkastelee aikuissosiaalityön ammattilaisten ja asiakkaiden kokemustiedosta, teoreettisesta- ja tutkimustiedosta sekä hallinnollisista vaatimuksista rakentuvaa tietopohjaa. Väitöstutkimus osoittaa, että nämä tiedonmuodot eivät aina kohtaa: niitä ohjaavat erilaiset arvot ja tavoitteet, jotka voivat olla keskenään ristiriidassa. Tutkimuksen mukaan moniäänisyys haastaa tietopohjan rakentumista, mutta samalla myös rikastuttaa sitä.
Vertaistuki rintasyövässä edellyttää joustavuutta – potilaan tarpeet vaihtelevat hoitopolun aikana15.10.2025 07:00:00 EEST | Tiedote
Rintasyöpään sairastuneiden vertaistuki on moniulotteista vuorovaikutusta, jossa potilaat rakentavat identiteettiään ja suhdettaan vertaistukijoihin. Uusi tutkimus tuo esiin potilaiden kokemuksia vertaistuen vuorovaikutuksen eri ulottuvuuksista. Kansainvälistä vertaistuen päivää vietetään 16.10.2025.
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