Tema

Starka kraftfält kan ge kunskap om universums utveckling

Djupast inuti materian finns dess minsta beståndsdelar, kvarkarna. De är sammanbundna av en kraft som forskarna fortfarande har svårt att förstå, men som är ursprunget till 98 procent av universums synliga massa. Agnes Lundborg har i sin avhandling undersökt denna kraft, som bland annat kan ge mer kunskap om hur universum har utvecklats sedan Big bang. Avhandlingen granskas vid Uppsala universitet den 23 februari.

Kvarkarna och deras motsvarighet i antimateriavärlden, antikvarkarna, binds samman av en kraft som förmedlas av en sorts kraftbärande partiklar, så kallade gluoner. För att bättre förstå hur dessa fungerar har forskarna under de senaste tjugo åren letat efter exciterade gluonfält, så kallade hybrider och gluonbollar, men man har fortfarande inte med säkerhet lyckats hitta några. Agnes Lundborg har i sitt arbete mätt sönderfallet hos några av de tänkbara gluonbollar man har hittat. Hon har också, med hjälp av en datorsimulerad partikelkollision, undersökt hur man skulle kunna hitta en så kallad hybrid.

Vid partikelkollisioner omvandlas rörelseenergi till massa inuti en accelerator. I krocken skapas materia som har så hög energi att den direkt faller isär till lättare partiklar, som i sin tur skjuts ut i höga hastigheter. På vägen ut växelverkar partiklarna med det material de passerar igenom, och kan på så sätt detekteras.

– Målet är att förstå hur den ursprungliga materian var uppbyggd och vilka lagar den följde, berättar Agnes Lundborg.

I sina experiment lyckades hon mäta signaler från två tillstånd som man misstänker är gluonbollar. De händelser hon iakttog och deras fördelning i rummet ger ledtrådar om hur sönderfallsprocessen går till och vad dessa tillstånd egentligen är.

Agnes Lundborg har även varit med om att utvecklat ett framtida experiment i Tyskland, PANDA. Där har hon utrett egenskaper hos en hybrid som man hoppas kunna hitta någon gång efter 2013, när experimentet är klart att utföras.

– Genom att få veta vad som kan skapas i extrema kollisioner kan vi förstå hur världen fungerar, och vad en kraft, en massa och laddning är. Högenergikollisioner fungerar också som ett fönster till det som hände bråkdelen av en sekund efter Big bang, då tunga, energirika partiklar var i jämvikt med sina sönderfallsprodukter. Det kan i sin tur ge kunskap om hur dessa partiklars egenskaper har påverkat universums utveckling från dess fram till nu, säger Agnes Lundborg.

Kontaktinformation
För mer information, kontakta Agnes Lundborg, 018-471 32 53, 070-391 57 10, e-post: agnes.lundborg@tsl.uu.se

Starka kraftfält kan ge kunskap om universums utveckling

 lästid ~ 2 min