Väitös: Uusi työkalu luo moniulotteisia kuvia kvarkki-gluoniplasman synnystä (Kuha)
Jyväskylän yliopistossa kehitetty uudenlainen simulaatiotyökalu tarkentaa kvarkki-gluoniplasman ominaisuuksien määrittämistä. Simulaatioilla pyritään syventämään teoreettista ymmärrystä vahvasti vuorovaikuttavasta aineesta, jota luodaan hiukkaskiihdyttimissä korkeimman energian ydintörmäyksissä.
Kaikkein energisimmissä raskaiden ionien törmäyksissä, joita tutkitaan esimerkiksi hiukkasfysiikan tutkimuskeskuksen (CERN) LHC-kiihdyttimen avulla, atomiytimen rakennuspalat, protonit ja neutronit, sulautuvat valtavan lämpötilan ja paineen alla osittain yhteen muodostaen mikroskooppista pienemmän pisaran kvarkki-gluoniplasmaa (QGP). Pisara jäähtyy 10-30 sekunnin miljoonasosan triljoonasosassa takaisin normaaliksi aineeksi, mutta ehtii kuitenkin virrata ja jättää jäljen ominaisuuksistaan kaikkiin suuntiin sinkoavien, ilmaisimilla havaittavien hiukkasten jakaumiin. Kyseisiä ominaisuuksia voidaan tutkia vertaamalla virtaussimulaatioiden tuottamia tuloksia mitattuihin. Jotta QGP:n virtausta voidaan simuloida, tarvitaan ensin alkutila, mahdollisimman yksityiskohtainen tieto pisarasta sen syntyhetkellä.
- QGP:n alkutila on kuin moniulotteinen valokuva protonien ja neutronien törmäyksestä. Nykyään on niin tarkkoja ja monipuolisia mittaustuloksia, että alkutilan syntymekanismin mallintamisessa pienilläkin yksityiskohdilla on merkitystä, selittää väitöskirjatutkija Mikko Kuha Jyväskylän yliopistosta.
Uusi simulaattori laajentaa menestynyttä mallia
Jyväskylän yliopiston väitöskirjatutkija Mikko Kuha on kehittänyt väitöskirjassaan uuden työkalun, jolla voi luoda QGP:n alkutiloja simuloimalla vahvasti vuorovaikuttavien hiukkasten sirontaa. Yksittäinen alkutila koostuu tuhansista erillisistä kvarkeista, antikvarkeista ja gluoneista, partoneista, joista muodostumisajan ja -paikan lisäksi tunnetaan ensimmäistä kertaa myös koko liikemäärä ja partonityyppi. Toinen merkittävä uusi menetelmä liittyy siroavien hiukkasten sijainnin huomioon ottamiseen suhteessa muuhun atomiytimeen.
- Käyttämäni Jyväskylän yliopiston QCD-teoriaryhmän EKRT-saturaatiomalli on jo ennestään alan menestyneimpien joukossa, ja sitä on nyt kirjaimellisesti laajennettu uusiin ulottuvuuksiin, iloitsee Kuha. Näytimme, että uusilla alkutiloilla tehdyt simulaatiot osuvat entistä paremmin mitattuihin tuloksiin. Lisäksi, kun alkutilan koko liikemäärä ja avaruudellinen muoto tunnetaan, voidaan laskea myös erittäin mielenkiintoisia ns. rapiditeettiriippuvia suureita, jatkaa Kuha.
Vapaasti käytettävää simulaattoria voidaan käyttää jatkossa raskasionitörmäysten lisäksi myös korkeaenergisten protoni-ioni ja protoni-protoni -törmäysten tutkimiseen.
FM Mikko Kuhan teoreettisen fysiikan väitöskirja "Simulation of Quark-Gluon Plasma initial states with Monte-Carlo EKRT model" tarkastetaan 25.10.2024 klo 12.00 fysiikan laitoksen luentosalissa FYS1. Vastaväittäjänä toimii professori Kimmo Tuominen (Helsingin yliopisto) ja kustoksena professori Kari J. Eskola (Jyväskylän yliopisto). Väitöstilaisuuden kieli on englanti.
Väitöskirja "Simulation of Quark-Gluon Plasma initial states with Monte-Carlo EKRT model" on luettavissa JYX-julkaisuarkistossa: https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/97281
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
Tiina Kontinen kansainvälisen kehitystutkimuksen professoriksi6.3.2025 09:59:00 EET | Tiedote
Jyväskylän yliopiston rehtori Jari Ojala on kutsunut Tiina Kontisen professorin tehtävään 1.1.2025 alkaen. Tehtävän ala on kansainvälinen kehitystutkimus, ja se sijoittuu yhteiskuntatieteiden ja filosofian laitokselle, humanistis-yhteiskuntatieteelliseen tiedekuntaan.
Musta haamu, perhekuva ja ninjaliikkeitä: esikoululaiset nykyvalokuvataiteen tulkitsijoina6.3.2025 08:00:00 EET | Tiedote
FM, TaM Mari-Jatta Rissasen väitöstutkimuksessa tarkasteltiin 6-vuotiaita esikoululaisia nykytaiteen valokuvien yleisönä ja valokuvaajina. Tutkimuksessa hahmottuu aikaisempaa monimuotoisempi kuva esikoululaisista visuaalisen kulttuurin tuottajina ja tulkitsijoina.
Ruutuajan rajoittaminen suojaa lasten ja nuorten mielenterveyttä6.3.2025 07:54:42 EET | Tiedote
Tuoreen suomalaistutkimuksen mukaan runsaampi liikkuminen ja vähäisempi ruutuaika lapsuudessa ja nuoruudessa ovat yhteydessä parempaan mielenterveyteen nuoruusiässä. Tutkimuksen tulokset ovat merkittäviä, sillä mielenterveyden ongelmat ovat suuri yhteiskunnallinen haaste ja ne koskettavat jopa 30 % nuorista. Tulosten valossa liikunnan lisääminen ja ruutuajan rajoittaminen lapsuudesta alkaen voi auttaa ehkäisemään mielenterveyden ongelmia.
Yliopiston vuosijuhlassa 2025 palkittiin ansioituneita yliopistolaisia5.3.2025 19:00:00 EET | Tiedote
Jyväskylän yliopisto vietti vuosijuhlaa 5.3. jakamalla tunnustuksia tieteen ja opetuksen saralla ansioituneille yliopistolaisille. Jyväskylän yliopistosäätiö myönsi yhdeksän palkintoa, kaikki arvoltaan 3 000 euroa. Lisäksi jaettiin Ellen ja Artturi Nyyssösen säätiön tunnustuspalkinto 5 000 euroa.
Tuore professori Jan Kujala tuo edistysaskeleita aivokuvantamisen analyyseihin4.3.2025 08:35:46 EET | Tiedote
Jyväskylän yliopiston rehtori Jari Ojala on kutsunut Jan Kujalan aivojen kehityksen professorin tehtävään 1.2.2025 alkaen. Professuuri sijoittuu kasvatustieteiden ja psykologian tiedekuntaan psykologian laitokseen.
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