Universums dynamik styrs av dess energidensitet som ändras med tiden. Mätningarna som görs med stora optiska och IR teleskop har nyligen visat att universum tycks accelerera sedan 6-7 miljarder år. Detta resultat är också mycket viktigt för partikelfysiker då det också indikerar att det kan finnas hittills okända fysikfenomen (t.ex elementarpartiklar) som utgör över 95% av Universums innehåll.

Hans Hansson

Teoretisk fysiker

Jag är teoretisk fysiker och arbetar med vad man brukar kalla starkt växelverkande, eller starkt korrelerade, kvantsystem. Under många år var jag elementarpartikelfysiker och studerade den så kallade kvantkromodynamiken, som är teorin för kvarkar och gluoner. Dessa växelverkar så starkt med varandra att varken kvarkarna eller gluonerna, som alla har olika "färg"-kvanttal, kan existera som fria partiklar utan alltid bara i olika "ofärgade" kombinationer som kallas hadroner.

Numera studerar jag framförallt starkt växelverkande elektronsystem, speciellt det så kallade kvantsystemet, som uppkommer då elektroner som tvingas att röra sig i ett plan utsätts för ett mycket starkt magnetfält, och kyls till mycket låga temperaturer. Precis som hadronerna i kvantkromodynamiken inte på något enkelt sätt är relaterade till de "fundamentala" kvarkarna och gluonerna, så är de effekter man observerar i kvanthallsystemet inte på något enkelt sätt relaterade till de vanliga elektronerna. Istället kan de förklaras i termer av "kvasipartiklar" med mycket märkliga egenskaper: de har elektrisk laddning som är en fraktion av elektronladdningen, samt uppvisar ett mycket exotiskt fenomen som kallas "fraktionell kvantstatistik". Idag spekulerar många fysiker i möjliheterna av att utnyttja dessa egenskaper för att konstruera en ny typ av kvantdatorer.

Fawad Hassan

Strängteoretiker

I am interested in theoretical high energy physics and quantum field theory. More specifically, my research work deals mostly with various aspects of String Theory. Currently, the standard model of particle physics and Einstein's theory of gravity (general relativity) are the two experimentally tested theories that describe our understanding of nature at the most fundamental level. Unfortunately, general relativity is mathematically meaningless as a quantum theory and by now there are many theoretical indications and experimental facts that point to new physics beyond this picture.
String theory is an attempt to provide a mathematically consistent framework for addressing these issues. From the simple assumption that the so called fundamental particles are actually very tiny quantum mechanical strings, one obtains a mathematically consistent theory with all the theoretical structures that are required to describe matter and its fundamental interactions, without having to put them in the theory by hand. One also gets features that seem to be relevant to understanding unresolved problems in cosmology and blackhole physics. However we are still far from connecting string theory to known physics at currently accessible energies. To resolve this problem, a lot more work is needed to investigate the rich structure of the theory and understand it better.

Lars PetterssonTeoreitsk kvantkemist

Jag arbetar med kvantkemi som kan sägas vara tillämpad kvantmekanik med inriktning mot atomära eller molekylära system. Elektronstrukturen i en molekyl beskrivs av den s.k. Schrödingerekvationen, men eftersom det handlar om många partiklar som alla växelverkar med varandra kan denna inte lösas exakt.
Stora datorsimuleringar måste till för att generera tillräckligt noggranna lösningar. För vissa problem kopplar vi ihop flera av våra arbetsstationer i ett parallellsystem för att få tillräcklig hastighet på beräkningarna. Problemen jag studerar berör i första hand molekylers växelverkan med ytor, metall eller metalloxid, med inriktning mot en förståelse av katalytiska processer.
Vi har utvecklat metoder att generera teoretiska röntgenspektra (absorption/emission) från molekyler på metallytor för att enkelt kunna relatera till experiment. Slutligen har vi just börjat med simulering av vätskor och vätske/fast fas gränsskiktet; ett mycket viktigt område i många av de processer som äger rum i naturen.