Väitöstutkimus tarkentaa kuvausta ydinten rakenteesta alkeishiukkastasolla
Atomien ytimet koostuvat protoneista ja neutroneista. Nämä puolestaan koostuvat vielä pienemmistä kvarkeista ja gluoneista, joiden välinen vahva vuorovaikutus pitää myös atomien ytimet kasassa. Tämä samainen vuorovaikutus muokkaa protonien ja neutronien sisäistä rakennetta näiden ollessa kosketuksissa toisiinsa atomiytimen sisällä. Väitöstutkimus pyrkii tarkentamaan ymmärrystämme näistä muutoksista.
Tutkimus käyttää aineistonaan CERNin jättimäisellä hiukkaskiihdyttimellä saatuja tuloksia. Tällä LHC-hiukkastörmäyttimellä on ohjattu protonisuihku törmäämään lyijy-ydinsuihkuun. Tuloksista pyritään selvittämään lyijy-ytimen alkeishiukkasrakenteen yksityiskohtia.
”Siinä missä aiemmat kokeet ovat antaneet meille tietoa lähinnä ytimien kvarkkisisällöstä, LHC:n kaltaiset törmäyttimet kykenevät antamaan entistä tarkempaa tietoa myös ytimien gluonikoostumuksista. Tulosten mukaan raskaiden ytimien gluonijakaumat kokevat samankaltaisia muutoksia kuin mitä on aiemmin havaittu kvarkeilla”, kertoo FM Petja Paakkinen Jyväskylän yliopistosta.
Erilaatuiset kvarkit kokevat ydinmuutokset pitkälti samalla tavalla
Toinen aiemmin huonosti tunnettu puoli on, poikkeavatko eri kvarkkijakaumien ydinmuutokset toisistaan.
”Kvarkkeja on yhteensä kuutta eri laatua, joista ''ylös'' ja ''alas'' -kvarkit muodostavat protonit ja neutronit. Protonissa ylös-kvarkkeja on kaksi ja alas-kvarkkeja yksi, neutronissa taas päinvastoin. Koska ydin sisältää yleensä lähes samansuuruisen määrän molempia, on erilaatuisten kvarkkien jakaumien vertailu ollut toistaiseksi vaikeaa”, Paakkinen selittää.
Tutkimus pyrki valottamaan asiaa hyödyntämällä useiden erilaisten törmäysten mittaustuloksia. Tutkimuksen perusteella erilaatuiset kvarkit näyttäisivät kokevan ydinmuutokset keskenään hyvin samankaltaisesti, mutta jatkotutkimuksia asian varmentamiseksi vaaditaan.
Väitöstutkimuksen tuloksia voidaan hyödyntää muiden vastaavien törmäyskokeiden tulosten analysoinnissa.
”Esimerkiksi niin ikään CERNissä lyijy-lyijy –törmäyksillä synnytettävän kvarkki-gluoni-plasman eli hyvin korkean lämpötilan ydinaineen ominaisuuksien tutkimisessa entistä tarkempi tieto ytimien kvarkki- ja gluonirakenteesta on suureksi eduksi”, Paakkinen kertoo.
Tutkimus on julkaistu JYU Dissertations -sarjassa, numero 115, 2019, Jyväskylän yliopisto. ISBN 978-951-39-7828-0 (PDF), URN:ISBN:978-951-39-7828-0, ISSN 2489-9003 Linkki julkaisuun: http://urn.fi/URN:ISBN:978-951-39-7828-0
FM Petja Paakkisen teoreettisen fysiikan väitöskirjan "New constraints for nuclear parton distribution functions from hadron–nucleus collision processes" tarkastustilaisuus pidetään 6.9.2019 klo 12 alkaen fysiikan laitoksen salissa FYS1. Vastaväittäjänä toimii professori Juan Rojo (Vrije Universiteit Amsterdam, Alankomaat) ja kustoksena dosentti Hannu Paukkunen (Jyväskylän yliopisto). Väitöstilaisuus on englanniksi.
Väitöskirjan ohjaajina ovat toimineet dosentti Hannu Paukkunen ja professori Kari J. Eskola.
Petja Paakkinen kirjoitti ylioppilaaksi Kuopion Lyseon lukiosta vuonna 2008. Hän aloitti fysiikan opinnot Jyväskylän yliopistossa syksyllä 2009 ja valmistui filosofian maisteriksi vuonna 2015 pääaineenaan teoreettinen fysiikka.
Lisätietoja:
Petja Paakkinen, petja.k.m.paakkinen@student.jyu.fi
Tiedottaja Tanja Heikkinen, tanja.s.heikkinen@jyu.fi, puh. 050 581 8351
Jyväskylän yliopiston matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta
Facebook: jyuscience Twitter: jyscience Instagram: jyscience
Avainsanat
Kuvat
Tietoja julkaisijasta
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 paljastaa Raamatun kymmenen käskyn roolin yhteiskunnan muodostumisessa klassikkoteoksen valossa25.4.2025 10:39:50 EEST | Tiedote
Mikä tekee yhteiskunnastamme mahdollisen? YTM Jukka Ruokanen selvitti väitöskirjassaan, millaiset tekijät tukevat sosiaalisuuden, yhteisöjen ja yhteiskunnan olemassaoloa saksalaisen politiisen filosofin ja oikeusoppineen Johannes Althusiuksen teoksessa Politica Methodice Digesta. Althusiuksen mukaan yhteiskunta ei synny vain ihmisten toiminnan tai luonnollisten syiden seurauksena – myös Jumalan toimet, kuten kymmenen käskyä, ovat olennaisia yhteiselomme aikaansaamiseksi.
Kansainvälinen konferenssi rakentaa tulevaisuudenuskoa ja selviytymiskykyä23.4.2025 11:00:47 EEST | Tiedote
Ympäristökysymysten lisäksi aikamme yhteiskunnat kamppailevat monimutkaisten sosiaalisten haasteiden kanssa. Lapset, nuoret ja heidän perheensä ovat usein ensimmäisiä, joita tämän hetken yhteiskunnalliset haasteet koettelevat.
Maankäyttö vaikuttaa boreaalisten järvien energialähteisiin17.4.2025 07:10:00 EEST | Tiedote
Järviekosysteemit vastaanottavat valuma-alueelta peräisin olevaa eloperäistä ainesta, joka päätyy mikrobien avustuksella ravintoverkkoon. Jyväskyläläinen tutkijaryhmä selvitti vedyn pysyvien isotooppien avulla maalta peräisin olevan eloperäisen energian määriä. Tutkimuksen mukaan pohjaeläinten ja niitä syövien kalojen maalta peräisin olevan energian määrä oli suurempaa kuin ulappa-alueen eläinplanktonin ja niitä syövien kalojen. Kaikkien kuluttajaryhmien maalta peräisin olevan energian määrä väheni tummista happamista metsäjärvistä kohti reheviä järviä, joiden valuma-alueella on paljon maataloutta.
Tuore väitöstutkimus selvittää, miten tragedia auttaa käsittelemään ilmastokriisiä17.4.2025 06:58:00 EEST | Tiedote
Tragediaa pidetään turhaan vanhentuneena ja jopa kuolleena teatterimuotona, vaikka sillä voisi olla paljon annettavaa ilmastonmuutoksen hahmottamisessa ja sen seurausten käsittelemisessä, toteaa YTM Henna Vainio, joka tutki filosofian väitöskirjassaan tragedian mahdollisuutta ja merkitystä erityisesti ilmastonmuutoksen aikakaudella.
Uusi jättivirus eristettiin Jyväskylässä ensimmäistä kertaa Suomessa16.4.2025 07:05:00 EEST | Tiedote
Jyväskylän yliopiston nanotiedekeskuksen tutkijat ovat ensimmäistä kertaa Suomessa eristäneet jättiviruksen, joka nimettiin Jyvaskylavirukseksi. Löytö osoittaa jättivirusten olevan luultua yleisempiä pohjoisilla alueilla sekä havainnollistaa, että on vielä paljon rakenteita, joiden alkuperää ja toimintoja ei ole kunnolla tutkittu.
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