Universitetet i Bergen : Doktorgrader

NY DOKTORGRAD

Modellering av "mini Big Bang" i kjernekollisjoner

Agnes Nyiri   
Agnes Nyiri disputerer fredag 30. september 2005 for PhD-graden ved Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet, Universitetet i Bergen med avhandlingen:

"Large scale collective modeling the final "Freeze Out" stages of energetic heavy ion reactions and calculation of single particle measurables from these models"

I doktorgradsprosjektet ble det gjennomført teoretiske og numeriske studier av viktige sider av høyenergetiske tungionekollisjoner. Når tunge atomkjerner kolliderer med hastigheter nær lyshastigheten skjer det en voldsom sammentrykning av stoffet i atomkjernene. Tettheten kan bli så høy at protonene og nøytronene i kjernen "smelter", og fører til en tilstand av frie kvarker (som ved lave energier er bundet i proton og nøytron) og gluoner (partikler som formidler den sterke kjernekraften). Denne tette og varme "grøten" av kvarker og gluoner blir kalt et kvark-gluon plasma (QGP). Tettheten av QGP vil være 5-10 ganger tettheten av normal atomkjernematerie, og temperaturen er større enn tusen milliarder grader Kelvin. Dette er forhold som hersket i Universet inntil ett milliontedels sekund etter Big Bang. En tror at det oppstår slike tettheter i det indre av nøytronstjerner som er sluttproduktet av supernova eksplosjoner.

Hovedmålet til tungionefysikken med relativistiske energier er å bevise eksistensen og bestemme egenskaper av kvark-gluon plasma. Eksperimentene måler mange forskjellige fysiske størrelser. Ut fra disse avgjøres det om kvark-gluon plasma er dannet og egenskapene det har.

Målsettingen med arbeidet var å utvikle en modell, som gir en fullstendig beskrivelse av relativistiske kjernekollisjoner, og gjøre simuleringer med denne modellen for å få kunnskap om utfallet av slike kollisjoner.

I prosjektet ble metodene som gir oss antallet og hastighetdistribusjonen av hadroner dannet i tungionekollisjonene videreutviklet. Innføringen av de nye metodene i datamodellene økte nøyaktigheten av de teoretiske beregningene. Det er meget viktig å få nøyaktig beskrevet den siste fasen av kollisjonen, når partikler som kan fanges i detektorene blir dannet. Sluttfasen av kollisjonen er blitt kalt en utfrysningsprosess, fordi når temperaturen går nedover samtidig som plasmaet ekspanderer blir kvarkene fanget i større sammensatte partikler, kalt hadroner, akkurat slik vannmolekylene slår seg sammen til snøfnugg i kaldt vær. Derfor ble forbedring av eksisterende modeller for utfrysningsprosessen gjennomført. Av den videreutviklete teoretiske modellen beregnet vi en viktig fysisk størrelse, som blir kalt en kollektiv strøm fordi den karakteriserer kollektiv væskedynamikk i stoffet som blir dannet i kollisjonen. Til slutt ble resultatene sammenliknet med eksperimentelle resultater.

Personalia:
Agnes Nyiri er født i 1976 og oppvokst i Mateszalka i Ungarn. Hun studerte matematikk og fysikk ved Universitetet i Debrecen i Ungarn. Hun begynte masterstudium ved Universitetet i Bergen i januar 2001. Hun tok eksamen for M.Phil.-graden i teoretisk kjernefysikk ved Institutt for fysikk og teknologi i desember 2001 og var stipendiat ved instituttet i perioden 2002 til 2005.

Tidspunkt og sted for disputasen:
30.09.2005, kl. 13:00, Auditorium 2, Realfagbygget, Allégt. 415

Kontaktpersoner:
Agnes Nyiri, tlf: 55 58 27 81, epost: nyiri@ift.uib.no
Formidlingsavdelingen v/ mediekontakt Mia Kolbjørnsen, tlf. 55 58 90 39 (a),
epost: mia.kolbjornsen@form.uib.no

Avhandlingen kan lånes på Det matematisk-naturvitenskapelige fakultetsbibliotek. For kjøp/bestilling av avhandlingen kontakt kandidaten direkte.


Offisiell side