Tid og sted for prøveforelesning
Bedømmelseskomité
- Professor Beate Heinemann, University of California, Berkeley, USA
- Associate Professor Peter H. Hansen, The Niels Bohr Institute, Danmark
- Associate Professor Torsten Bringmann, Universitetet I Oslo
Leder av disputas
Førsteamanuensis Helge Balk, Universitetet I Oslo
Veileder
- Professor Farid Ould-Saada, Universitetet i Oslo
- Professor Alexander Lincoln Read, Universitetet i Oslo
Sammendrag
Ved hjelp av partikkelakseleratoren LHC ved CERN og ATLAS-detektoren har vi testet gjeldende partikkelfysikkteori, Standardmodellen, ved høyere energi enn noen gang tidligere. Vi betraktet produksjonen av ett ladd lepton sammen med svakt vekselvirkende partikler, en prosess som blant annet kan gi informasjon om ukjente svake kjernekrefter eller mørk materie. Ingen betydelige avvik fra Standardmodellens forutsigelser ble observert.
Standardmodellen er teorien som oppsummerer vår kunnskap om materiens fundamentale byggeklosser og kreftene som virker mellom dem. Teorien har blitt testet grundig i eksperimenter gjennom årtier, og ser så langt ut til å være en fortreffelig beskrivelse av naturen. Ikke minst var oppdagelsen av Higgs-bosonet ved ¨the Large Hadron Collider¨ (LHC) i 2012 av enorm betydning, da Higgs-bosonet før 2012 var Standardmodellens eneste partikkel som manglet eksperimentell bekreftelse.
Til tross for Standardmodellens suksess, forklarer den ikke alt. For eksempel forteller den ingenting om hva mørk materie er, til tross for at mørk materie står for mesteparten av de ca. 30% av universet som materien totalt utgjør. Videre beskriver teorien ikke gravitasjon, og vi har i dag ingen beskrivelse av denne kraften på mikronivå. Derfor er det naturlig å tro at avvik fra Standardmodellen vil forekomme i vekselvirkninger ved høyere energier enn man hittil har kunnet oppnå, og kun ved å identifisere og studere slike avvik kan man håpe å forstå naturen bedre, og for eksempel lære noe om hva mørk materie er.
Vi har søkt etter avvik fra Standardmodellen i data fra ATLAS-detektoren ved LHC. Detektoren registrerer partiklene som produseres i proton-proton-kollisjoner, og vi har spesielt betraktet produksjonen av elektrisk ladde leptoner (elektroner og myoner) sammen med svakt vekselvirkende partikler. Blant annet kan slik produksjon påvirkes av hittil ukjente kjernekrefter som formidles av elektrisk ladde kraftbærerpartikler. Videre kan slik produksjon gi direkte informasjon om mørk materie, da mørk materie nettopp antas å bestå av svakt vekselvirkende partikler.
Vi observerte ingen betydelige avvik fra Standardmodellen. Dermed kan vi utelukke teorier som involverer ukjente kjernekrefter formidlet av ladde partikler med masser opp til omtrent 3 TeV, og resultatene fra LHC er her verdensledende. Vi kan også si noe om hvor sterkt mørk materie vekselvirker med kvarkene inne i protonet, og disse resultatene er komplementære til andre søk etter mørk materie.
For mer informasjon
Kontakt ekspedisjonskontoret:
e-post: ekspedisjon@fys.uio.no
Telefon: 22 85 64 28