Tutkimus

Osastossa tutkitaan hiukkasfysiikkaa ja kosmologiaa sekä kokeellisin että teoreettisin menetelmin.

Teoreettisen hiukkasfysiikan tutkimus sisältää laajasti aiheita liittyen kvanttikenttä- ja säieteorioihin, myös äärellisessä lämpötilassa ja ei-kommutatiivisessa aika-avaruudessa. Tutkimus suuntautuu sekä teorioiden rakenteeseen että fenomenologiaan eli hiukkasten ilmiömaailmaan, kuten teorioiden soveltuvuuteen ennustaa ja selittää osaston toimintaan liittyvissä LHC-kokeissa havaittavia ilmiöitä.

Kokeellisen hiukkasfysiikan ryhmä osallistuu Fermilabin Tevatron- kiihdyttimellä käynnissä olevaan CDF-kokeeseen, jossa ryhmä tutkii top-kvarkin ominaisuuksia ja etsii Higgsin hiukkasta. Osaston ryhmät osallistuvat myös CERNin LHC-kiihdyttimen CMS- ja TOTEM-kokeiden valmisteluihin ja tulevan datan analysointiin. Vuonna 2009 alkaneen LHC-fysiikan kauden uskotaan valottavan hiukkasfysiikan standardimallin alkuperää.

Hiukkasfysiikan ilmaisimia kehitetään ja rakennettaan ilmaisinlaboratoriossa, joka toimii yhdessä Fysiikan tutkimuslaitoksen kansallisen ilmaisinlaboratorion kanssa. Lisäksi osasto osallistuu uuden kiihdytinteknologian kehittämiseen mahdollista tulevaa elektroni-positroni -lineaarikiihdytintä CLICiä varten.

Kosmologiassa tutkitaan varhaisen maailmankaikkeuden ominaisuuksia. Kiinnostuksen kohteina ovat kosmisen mikroaaltotaustan lämpötilavaihtelut, inflaatiomallit, pimeä energia, sekä säiekosmologia. Vuonna 2009 laukaistu Planck-luotain tulee mittaamaan kosmista mikroaaltotaustaa ennennäkemättömän tarkasti, ja osaston Planck-ryhmä tulee osallistumaan sen tulosten analysointiin.