Teoreettinen fysiikka

Teoreettinen fysiikka on yksi viidestä fysiikan laitoksen alasta; muut ovat biofysiikka, (kokeellinen) fysiikka, geofysiikka ja tähtitiede.

Esittely (kurssi 766115P)
Lukujärjestys ja tenttiajat

Tutkimus

Tiiviin aineen teoria
Teoreettisen fysiikan tutkimus on painottunut rakenteisiin, joita joko esiintyy luonnollisesti tai voidaan valmistaa tiiviissä aineessa. (Tiiviillä aineella tarkoitetaan yhteisesti sekä kiinteitä että nestemäisiä aineita.) Erityisenä tutkimuskohteena ovat ilmiöt, joiden mittakaava on atomin kokoa suurempi mutta silti pieni, esimerkiksi 10 nm. Tällä mesoskooppisella alueella esiintyy monia mielenkiintoisia ilmiöitä, joissa materian käyttäytymien on osittain kvanttimekaanista mutta osittain klassisen fysiikan mukaista. Tutkittavia ilmiöitä ovat mm. suprajohtavista metalleista muodostettavat Josephson-liitokset, nestemäisen heliumin kvanttinesteominaisuudet, sekä elektronien kvanttimekaaninen käyttäytymien erilaisissa keinotekoisissa rakenteissa.
Johdatus tutkimusaiheisiin
Esimerkkejä tutkimuksista

Alkeishiukkasfysiikka
Toinen teoreettisen fysiikan tutkimussuunta on alkeishiukkasfysiikka. Atomiytimet muodostuvat nukleoneista (protoneista ja neutroneista). Nämä taas koostuvat kvarkeista ja gluoneista. Hyvin korkeissa energioissa kvarkit eivät ole enää sitoutuneina nukleoneihin, vaan muodostavat kvarkki-gluoni-plasman. Oulussa tehdään teoreettista tutkimusta, jossa selvitetään kvarkkimaterian ominaisuuksia ja ennustetaan törmäyskokeissa havaittavien eri hiukkasten lukumääriä.
Alkeishiukkasaine