Magneettiset monopolit ovat hiukkasia, jotka tavallisesta magneetista poiketen omaavat vain yhden navan – niillä on joko pohjois- tai etelänapa, mutta ei molempia. Ne eivät ole kuitenkaan hiukkasia, jotka synnyttäisivät magnetismin – tämä johtuu sähkövarauksellisten...
1900-luvun kaksi merkittävintä teoreettisen fysiikan pilaria ovat yleinen suhteellisuusteoria sekä kvanttikenttäteoria. Vuosikymmenien ajan näiden pilarien alle yritettiin sovittaa yhteistä jalustaa, kaikki luonnonvoimat sisällään pitävää yhtenäisteorian. Vuosisadan lopussa muotoutui uusi lähestymistapa, vastaavuus kvanttikenttäteorian ja painovoimateorian...
Osallistuin vuoden 2020 maaliskuussa erään tutkijayhteisön vuosikokoukseen FAIR-tutkimuslaitoksessa Saksassa. Tämä on minulle arkipäivää, sillä työskentelen tiiviisti FAIR-kiihdytinlaboratorion rakentamisen parissa. Tuohon aikaan teimme kollegoideni kanssa valmisteluja ydinfysiikan koetta varten, joka tehtäisiin kyseisen vuoden huhtikuussa. Tämä...
Kokeellinen hiukkasfysiikan tutkimus Suomessa on viimeisen 25 vuoden aikana ollut Fysiikan tutkimuslaitoksen (HIP) vastuulla. Ennen HIPin perustamista alan tutkimusta oli tehty Helsingin yliopiston Suurenergiafysiikan laitoksen (vuoteen 1978 Ydinfysiikan laitoksen) ja v. 1991 perustetun Suurenergiafysiikan...
CERNin LHC-törmäytin on maailman johtava koe suurenergiafysiikan rintamalla. Yksittäisten protonien osasten eli kvarkkien ja gluonien törmäykset ovat saavuttaneet jopa 8000 GeV:n massakeskipiste-energian, 60% kokonaisenergiasta. Tämä riittäisi tuottamaan yli 8000 uutta protonia, 46 raskainta tunnettua...
Fysiikan tutkimuslaitoksen Ilmaisinlaboratorio on perinteisesti osallistunut Euroopan Tutkijoiden yö -tapahtumaan. Tapahtumassa laboratorio on esitellyt toimintaansa ja yleisö on päässyt kokeilemaan erilaisten anturien toimintaa ja kasaamaan yksinkertaisia elektroniikkapiirejä. Koronan vuoksi yleisötapahtumia ei ole voinut järjestää,...
Säteilyturvakeskus (STUK) liittyi Fysiikan tutkimuslaitoksen (HIP) jäseneksi vuonna 2018. STUK toimii kansallisena turvallisuusviranomaisena, tutkimuslaitoksena ja mittanormaalilaboratoriona. HIPin jäsenenä STUKin rooli osin onkin toimia linkkinä tutkimusyhteisön, säteilyn käyttäjien, viranomaisten ja kansainvälisten järjestöjen välillä ja tätä...
Fysiikan tutkimuslaitoksen (HIP) perustamisesta tulee tänä vuonna kuluneeksi 25 vuotta. HIP perustettiin v. 1996 yhdistämällä Helsingin yliopiston Suurenergiafysiikan tutkimuslaitos (SEFT) ja Teoreettisen fysiikan tutkimuslaitos (TFT) sekä Teknillisen korkeakoulun Hiukkasfysiikan teknologian instituutti (HTI). Yhdistämisellä pyrittiin...
Maailmankaikkeuden rakenne on kehittynyt hyvin pienistä alkuhäiriöistä, eli tihentymistä ja harventumista aineen jakaumassa. Painovoiman vaikutuksesta tihentymät kasvoivat vetämällä ympäröivää ainetta puoleensa, ja näin muodostui vähitellen verkkomaista suuremman mittakaavan rakennetta. Muutaman sadan miljoonan vuoden ikäisessä...
Näkymätön aine Pimeälle aineelle ehkä kuvaavampi nimi olisi näkymätön aine. Se on jotain toistaiseksi tuntematonta ainetta, joka ei näy kaukoputkella (eli näkyvän valon aallonpituudella), eikä muitakaan sähkömagneettisen säteilyn aallonpituuksia (kuten infrapunaa tai röntgensäteilyä) havainnoivilla...
Euroopan avaruusjärjestön (ESA) Euclid-avaruusteleskoopin (https://www.euclid-ec.org/) suunniteltu laukaisu on vuoden 2022 loppupuolella. Euclidin tarkoitus on kartoittaa kuuden vuoden aikana yli kolmasosa taivaasta havaiten yli miljardi galaksia ja mitata kymmenien miljoonien galaksien spektri. Spektristä voidaan määrittää...
CERN:issä tutkitaan muitakin hiukkasia kuin alkeishiukkasia. Aerosolihiukkasiksi kutsutaan ilmassa leijuvia kiinteitä tai nestemäisiä pienhiukkasia, joiden koko vaihtelee molekyylitasolta eli noin nanometrin kokoluokasta kymmeniin mikrometreihin. Aerosolihiukkaset vaikuttavat ilmastoon sirottamalla ja absorboimalla auringonsäteilyä, sekä osallistumalla pilvien...
Klassikkoesseessään Matemaatikon apologia G. H. Hardy kuvaa puhtaan matemaatiikan estetiikkaa ja matemaatikoiden työtä luovina taiteilijoina. Kirjoitus on puolustuspuhe sovelluksista vapaan “hyödyttömän” matematiikan puolesta. Teoreettiset fyysikot varmaan allekirjoittavat jossain määrin työhönsä liittyvän estetiikan ja luovan...
CERNin suuren hadronitörmäyttimen, LHC:n, varrella on neljä suurta koeasemaa, joista jokaisella on omat painoalueet tutkimuskohteissa. CMS ja ATLAS ovat yleiskokeita, jotka ottavat vastaan mahdollisimman suuren määrän törmäyksiä. Tyypillisesti kokeet pyrkivät valitsemaan liipaisuehdoilla (trigger) kiinnostavia...
Hiukkasfysiikan Standardimalli kuvaa kolmea luonnon neljästä perusvuorovaikutuksesta: sähkömagnetismia sekä heikkoa ja vahvaa ydinvoimaa. Näistä laskennallisesti ylivoimaisesti vaikeimmin hallittava on vahva ydinvoima, jota vastaavaa Standardimallin osaa kutsutaan nimellä kvanttiväridynamiikka, tuttavallisemmin QCD. Kyseisen teorian monimutkaisuus on...
