Populärvetenskapliga presentationer
Astronomi och rymdfysik
Den astronomiska forskningen i Uppsala spänner över planetsystem, vårt eget och andras, stjärnfysik, till universums storskaliga struktur. Inom dessa och angränsande forskningsområden utförs observationell, numerisk och teoretisk forskning samt instrumentutveckling.
Fysikens didaktik
Inom fysikens didaktik intresserar man sig för frågor som rör undervisningen och lärande av fysik. Detta kan handla om dels grundforskning, till exempel att skapa bättre förståelse för studenters uppfattningar om fysik och dels tillämpad forskning, till exempel utveckling av nya laborationsformer.
Högenergifysik
Vi studerar naturens minsta byggstenar och deras växelverkningar genom sofistikerade experiment som till exempel ATLAS-detektorn vid Cerns hadronkolliderare LHC (Large Hadron Collider) i Genève eller IceCube Neutrino Observatory, ett mycket stort neutrinteleskop uppfört djupt nere i isen vid Sydpolen. För att pröva och tolka experimentella och observationella resultat utvecklar vi också teoretiska modeller både inom och bortom Standardmodellen.
Kopplat till detta, och för att förbereda fortsatta framsteg in i naturens okända regioner, deltar vi i nyskapande utveckling av framtida detektorer och acceleratorer som till exempel CLIC, linjärkollideraren med världens högsta energi. Vi är också bland de ledande inom de nordiska länderna vad gäller utvecklingen av Grid Computing, ett internationellt nät av superdatorer som tillhandahåller den beräkningskraft som krävs för storskaliga experiment världen runt.
Populärvetenskaplig presentation: Higgspartikeln
Populärvetenskaplig presentation: IceCube
Populärvetenskaplig presentation: Teoretisk partikelfysik
Kärnfysik
Hadronfysiken är ett spännande vetenskapsområde i gränslandet mellan kärn- och partikelfysik. Här studeras den starka kraft som binder samman några av materiens mest fundamentala beståndsdelar, kvarkar och gluoner, till de partiklar vi observerar, hadronerna. Exempel på hadroner är baryoner (trekvarksystem) och mesoner (kvark-antikvarksystem). Protoner och neutroner, vanligen kallade nukleoner, är de mest kända exemplen på baryoner. Nukleoner bygger upp atomkärnan och utgör mer än 99% av universums synliga massa.
Materialfysik
Vi vill både förstå grundläggande materialfysik och bidra till utveckling av ny teknologi där materialegenskaper från mikroskopisk till atomär nivå är avgörande. Kärnan är egen syntes av moderna material och en hel kedja av analysexperiment, från egna laboratorier till internationella anläggningar. Med kontroll från början till slut kan vi finna mekanismerna bakom observerade egenskaper, och får verktyg för förbättring, t.ex. genom sammansättning och atomernas placering. Vi har exempel från många områden: fasövergångar i system av nanometerstora magnetiska öar (”spinn-is”) och i metallskikt som absorberar väte, finjusterad styrka hos amorfa och kristallina magnetiska material för framtida sensorer, och mekanismen bakom vattenreningsförmågan hos afrikanska trädfrön.
Materialteori
Föremålen i vår omgivning, såsom till exempel kroppsceller, fönsterglas, datorer och batterier är avsedda för olika användningsområden, men är alla uppbyggda av mer eller mindre samma atomer. Inom materialteori utgår vi från atomer och konstruerar material med hjälp av framförallt kvantteorin. Målet med vår forskning inom materialteori är att förstå ett materials egenskaper och förutsäga nya egenskaper, att konstruera nya material med önskade egenskaper och att utveckla själva teorin som gör det möjligt att beräkna materialegenskaper.
Röntgenfysik
Vi har en bred forskningsprofil baserad på experimentella studier av materiens elektroniska struktur. Motiverade av utmaningar som energi, miljö och fundamentala frågeställningar, studerar vi system som spänner ifrån fria atomer, molekyler och kluster till vätskor, molekylära material och enkristallina härda material, med synkrotronstrålningsbaserade spektroskopier som våra främsta verktyg.
The Svedberglaboratoriet
På The Svedberg-laboratoriet bedrevs acceleratorbaserad forskning och utveckling från början av 1950-talet till 2016. Verksamheten har avslutats och i och med det utförs nu en omfattande radiologisk friklassningsprocess med avseende på aktivering och kontaminering av föremål och byggnader. Målet är att frigöra resurser och att lämna lokalerna till annan användning. Avvecklingsarbetet beräknas pågå flera år framöver.
Avvecklingsarbetet bedrivs i en projektgrupp som utgör en avdelning inom Institutionen för fysik och astronomi. Samarbete och utbyte sker med avdelningar inom institutionen för fysik och astronomi samt övriga delar av Uppsala universitet. Kompetenser inom bland annat acceleratorfysik och strålskydd lånas från och till olika avdelningar. Avvecklad men användbar utrustning förs över istället för att bli avfall. Det bedrivs även olika studentprojekt.
Teoretisk fysik
Den huvudsakliga inriktningen av forskningen på vår avdelning är om ämnena Kvantfältteori och Strängteori. Målet av denna forskning är att förbättra vår förståelse av hur olika kvantfältteorier och strängteorier fungerar. I framtiden kommer detta förhoppningsvis hjälpa oss lösa många fundamentala problem i vår beskrivning av naturen, så som en kvantmekanisk teori för gravitation och teorier för att beskriva starkt interagerande system. Nedan hittar ni en lista över ämnen som vår forskning behandlar, med länkar till kortfattade beskrivningar, användbara referenser samt en lista över våra medlemmar som forskar i respektive ämne.
Tillämpad kärnfysik
Tillämpad kärnfysik handlar om att utforska och utnyttja atomkärnors egenskaper. Exempel på tillämpningar finns allt ifrån energiutvinning, som i kärnkraftverk, till att mäta mycket små mängder av olika isotoper, som i kol 14-metoden.
FREIA
Vid FREIA-laboratoriet arbetar fysiker och ingenjörer med utveckling av partikelacceleratorer och andra vetenskapliga instrument. Partikelacceleratorer är viktiga för att möjliggöra forskning inom högenergifysik, materialvetenskap och biovetenskap. Ett exempel är LHC-acceleratorn vid CERN som betjänar de stora experimenten ATLAS och CMS. Elektronacceleratorer, som vid MAXlab i Lund, ger synkrotronljus till röntgenspektrometrar och monokromatorer för bio- och materialvetenskap. För att accelerera de laddade partiklarna används radiofrekvenskaviteter. FREIA-laboratoriet är utrustat med en högeffektstestanläggning för supraledande radiofrekvenskaviteter inklusive en horisontell kryostat, den så kallade HNOSS, med flytande He vid 2 K. Denna testanläggning används nu, för utvecklingen av den supraledande linjäracceleratorn till European Spallation Source (ESS) i Lund.
