Populärt om vår forskning

Vår forskning handlar om elementarpartikelfysik, vilket ibland också kallas högenergifysik. Vi är intresserade av både fysik inom och bortom Standardmodellen. (Läs mer om partikelfysik och Standardmodellen här.)

Kvarkar och kvantkromodynamik

Kvarkar är materiens innersta (kända) byggstenar. De bygger upp protoner och neutroner, som i sin tur bygger upp atomens kärna. Mellan kvarkarna verkar den starka kraften, som binder dem samman och spelar en avgörande roll i de högenergetiska partikelkollisioner som används för att forska i kvarkfysik. Denna kraft beskrivs teoretiskt av kvantkromodynamik, eller Quantum ChromoDynamics (QCD) på engelska. I denna kvantfältteori beskrivs växelverkan som ett utbyte av gluoner (dvs "klisterpartiklar") på liknande sätt som fotoner förmedlar den elektromagnetiska kraften.

QCD har varit mycket framgångsrik att beskriva och förklara processer med stor energi-överföring då störningsteori kan appliceras. Däremot har man ej kunnat lösa QCD för processer med små energiöverföringar. Ett slående exempel på detta är "confinement"-problemet: Varför förekommer inte kvarkar och gluoner fria utan är "fängslade" i protonen och andra hadroner?

Fysik bortom Standardmodellen

Standardmodellen är en kvantfältteori som beskriver de fundamentala partiklarna och krafterna i naturen. Det är en väldigt framgångsrik teori vars förutsägelser har testats mycket noggrant i experiment. Trots detta finns både experimentella och teoretiska anledningar att tro att Standardmodellen bara är en lågenergi-approximation till någon än så länge okänd mer fundamental teori. Standardmodellen har till exempel många parametrar vars värden inte kan förutsägas teoretiskt. Vi vet inte hur de symmetribrott som ger partiklarna deras massor fungerar, vi vet inte vad mörk materia är, och vi vet inte varför neutriner har så små massor och vad de kommer ifrån. Partikelfysiker hoppas att LHC-acceleratorn som kommer att starta på CERN 2009 kommer att svara på några av dessa frågor.

Presentationer

Om du vill läsa mer om vår forskning så har vi här samlat några presentationer som kan vara intressanta. Presentationerna gavs av medlemmar i vår grupp för olika populärvetenskapliga sammanhang. De ger tillsammans en överblick över den aktuella partikelfysiken.

Kvarkar - finns dom?
Oscar Stål, 2008

Kvarkar och Higgspartiklar
Gunnar Ingelman, 2008