Teoretisk højenergi, astropartikel og gravitationel fysik er en stor sektion med flere forskellige forskningsinteresser.

Vi har omkring 45 medlemmer af vores sektion, inklusive professorer, lektorer, adjunkter, postdocs og PHD studerende. Derudover har vi en del associerede professorer og emeritus. Vi arbejder tæt sammen med Niels Bohr Internationale Akademi (NBIA).

Vi er meget fokuserede på undervisning og vejledning. Vi har vores eget 1-årig studieforløb som har tiltrukket mange danske og udenlandske kandidatstuderende. Desuden har vi mange kandidatstuderende som skriver speciale hos os.

Hovedretningerne indenfor vores forskning er:

Teoretisk partikelfysik:

Den teoretiske begrebsramme for partikelfysik er kvantefeltteori, hvor vi har flere eksperter i vores sektion. Vi undersøger spændende nye teoretiske metoder for at udregne spredningsomplituder som potentielt kan revolutionere vores forståelse af kvantefeltteori som en begrebsramme for partikelfysik, og som måske kan erstatte det med en helt ny formulering. Derudover bruger i disse og andre metoder til at undersøge fænomenologiske aspekter af partikelfysik til brug for forudsigelser i partikelacceleratorer.

Tyngdekraften, gravitationelle bølger og sorte huller:

Einsteins almene relativitetsteori beskriver tyngdekraften. Den forklarer fascinerende fænomener såsom sorte huller og gravitationelle bølger. Vi undersøger nye teknikker til at udregne gravitationelle bølger ved brug af spredningsamplituder fra partikelfysik. Dette er vigtigt for fremtidige målinger af gravitationelle bølger. Vi undersøger mulige viderudviklinger af den almene relativitetsteori (f.eks. højere dimensioner, med kosmologisk konstant, og ikke-relativistisk geometri) og korrespondancer mellem tyngdekraften og hydrodynamik. For sorte huller forsker vi også i teoretiske aspekter af astrofysiske fænomener såsom astrofysiske jets og sorte hullers skygger.

Teoretisk højenergifysik:

I teoretisk højenergifysik studerer vi naturens mest fundamentale byggesten. Det centrale mål er at forene den almene relativitetsteori med kvantefeltteori, altså teorien for tyngdekraften med teorien for partikelfysik. En meget succesfuld og moderne ide for hvordan man kan gøre dette hedder det holografiske princip, særligt som formuleret af den såkaldte AdS/CFT korrespondence. Denne korrespondence er formuleret ved brug af strengteori og M-teori. Vi har flere eksperter i vores sektion som arbejder på disse og relaterede emner. Blandt de emner vi forsker i er kvantegravitation, sorte hullers kvantemekaniske natur og integrable modeller.

Astropartikelfysik:

I astropartikelfysik ligger vores interesser i krydsfeltet mellem fundamental fysik, astrofysik og kosmologi. Vi fokuserer på svagt vekselvirkende partikler såsom neutrinoen, samt på kosmiske stråler og gammastråler. Disse partikler bliver til overflod produceret i astrofysiske begivenheder med høj energi, som tæller supernovaer, kollisioner af neutronstjerner og aktive galaktiske kerner, samt også det tidlige univers.

Vores mål er at forstå bedre disse partikler, og bruge dem som redskab til at undersøge de hidtil ukendte sider af en række astrofysiske og kosmologiske fænomener.  

AstroNu

Neutrino astrofysik gruppen arbejder med at forstå neutrinoer. Neutrinoer er elementarpartikler med så små tværsnitsarealer, at de uendelig sjældent vekselvirker med andet stof, det er dette særlige karakteristika der har givet anledning til en ny gren af fysikken.

Center of Gravity

Banebrydende forskning inden for observationer af sorte huller og i den formelle relativistiske teori og kvanteaspekter af tyngdekraften, der fuldender Bohrs og Einsteins visioner for den gravitationelle interaktion.

Gravitational Waves Astrophysics Group

En omfattende tilgang til astrofysik med forskningsområder, der omfatter astrofysisk fluiddynamik og magnetohydrodynamik, gravitationsbølgeastrofysik, protoplanetariske skiver og planetdannelse samt tidevandsforstyrrelser.

Quantum Quenches from Quantum Fields

Exploring how quantum systems react to sudden disturbances. The interface of theoretical high energy physics, condensed matter physics and quantum information theory.

Strong Group

Strong er en forskningsgruppe under Niels Bohr International Academy, der udforsker gravitationsbølgernes indflydelse på dynamikken i flere systemer. Deres forskning er fokuseret på den stærke tyngdekraft og sorthulsspektroskopi, test af sorthulsparadigmet og test af udvidelser af generel relativitet.

• Publikationer: Teoretisk højenergi, astropartikel og gravitationel fysik