Kärnfysik för symmetribrott i den starka sektorn

Forskningsprojekt, 2026 – 2030

Kärnfysik står i centrum för det vetenskapliga utforskandet av vårt universum. Specifikt möjliggör kärnfysikaliska processer känsliga tester av fundamentala symmetrier och sökandet efter fysik bortanför standardmodellen. Inom detta projekt kommer vi att beräkna relevanta kärnfysikaliska storheter för ovanstående studier med hjälp av moderna teoretiska verktyg: (i) kvantfysikaliska modeller för starkt växelverkande system, (ii) chiral effektiv fältteori, (iii) avancerad statistik och matematisk modellering. Ett specifikt mål är att beräkna Schiffmomentet för radium-225. Detta elektriska moment är endast nollskilt ifall den starka kraften innehåller en komponent som bryter mot speglings- och tidssymmetri (PT brott). Nya och avancerade experimentella studier av atomer eller molekyler innehållandes radium syftar till att detektera det svaga, inducerade elektriska dipolmoment som skulle bli konsekvensen av ett sådant PT brott. En upptäckt skulle enligt CPT-teoremet innebära att den starka kraften även bryter mot CP (laddnings- och speglingssymmetri). Ett sådant symmetribrott har ännu inte observerats, men är en förutsättning för att förklara obalansen mellan materia och antimateria i universum.Den teoretiska modell som utvecklas i detta projekt skulle ge den länk som behövs för att koppla ett observerat elektriskt dipolmoment till ny fysik via en stege av effektiva fältteorier.