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
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