Theorie

 

De Theoretische Fysica groep van Nikhef doet theoretisch onderzoek aan een breed palet aan fundamentele onderwerpen in de hoge-energie fysica, van deeltjes- en astrodeeltjesfysica tot kosmologie, zwaartekrachtsgolven en snaartheorie.

De Theoretische Fysica groep is het centrum van het FOM-programma “Higgs as Probe and Portal”, gerelateerd aan het onderzoek naar het Higgsdeeltje door o.a. het ATLAS-experiment bij de Large Hadron Collider (LHC) bij CERN in Genève. In juli 2012 werd het bestaan van het Higgsdeeltje aangetoond door de LHC-experimenten ATLAS en CMS.

De groep neemt ook deel aan het FOM-kosmologieprogramma “Observing the big bang: the quantum universe and its imprint in the sky”. Dit programma onderzoekt wat de kosmische straling die we nu waarnemen ons kan vertellen over kwantumeffecten die optraden tijdens de eerste fractie van een seconde na de oerknal. Zo proberen onderzoekers het ontstaan van het heelal beter te begrijpen.

In de FOM-programma’s werken stafleden van de Theoretische Fysica groep samen met postdocs en promovendi (zowel bij Nikhef als bij universiteiten in het Nikhef-samenwerkingsverband) en met collega’s in experimentele onderzoeksgroepen. Veel onderzoek in de groep wordt ondersteund door Nederlandse en Europese onderzoekssubsidies. De groep heeft ook een actief bezoekersprogramma, dat veel vruchtbare samenwerking en kruisbestuiving op het internationale vlak mogelijk maakt.

Onderzoekers in de Theoretische Fysica groep hebben niet alleen hun eigen onderzoekslijnen maar werken ook nauw samen met de experimentele groepen bij Nikhef. Deze samenwerking komt tot uiting in gedeelde projecten en promovendi, gezamenlijke publicaties, mini-workshops, en vele informele contacten.

Zo zijn er intensieve contacten met de ATLAS en LHCb programma’s van Nikhef waaruit al voorstellen voor nieuwe metingen zijn voortgekomen, alsook strategieën om experimentele onzekerheden te minimaliseren. Er zijn verder sterke banden met het zwaartekrachtsgolvenonderzoek, waarbij er methoden ontwikkeld zijn om simulaties van binaire systemen te verbeteren.

 

Fundamenteel onderzoek 

Dit onderzoek is een goed voorbeeld van fundamenteel wetenschappelijk onderzoek, gericht op het vergaren van basiskennis over alles om ons heen. Aan de basis van dit type onderzoek staat nieuwsgierigheid naar hoe de wereld om ons heen in elkaar zit en hoe het is ontstaan. Veel weten we al, bijvoorbeeld dat alle materie opgebouwd is uit atomen, maar er zijn ook nog veel open vragen.

Fundamenteel onderzoek is niet gericht om op korte termijn toepassingen te realiseren. Toch is één ding zeker: niemand kan voorspellen welke baanbrekende toepassingen op termijn uit het onderzoek zullen voortkomen. De geschiedenis leert dat de fundamentele kennis van vandaag de voedingsbodem is voor de ontdekkingen van morgen.

Ideeënmachine zoekt naar nieuwe natuurkunde (Theorie feature) (artikel uit de Nikhef special van New Scientist)

Lees het artikel over Theorie in het Nikhef-Jaarverslag 2014

Lees meer over Theorie in het Nikhef-jaarverslag 2015

FOM-programma “Higgs as probe and portal”
Uitleg van programmaleider Eric Laenen over “Higgs as probe and portal” (video)
FOM-programma “Observing the Big Bang”