Lorentz violation in weak decays

Lorentzsymmetrie testen in de zwakke interactie

Het onderzoek van Jacob Noordmans richt zich op de theoretische aspecten van het testen van een van de fundamenten van de hedendaagse (theoretische) natuurkunde: Lorentzsymmetrie. Het belang van deze symmetrie kent zijn oorsprong in de speciale relativiteitstheorie van Einstein, waarvan ze de basis is.

Er zijn minstens twee redenen om Lorentzsymmetrie te testen. Enerzijds is het - omdat ze diep geworteld is in alle natuurkundige theorieën - van belang om Lorentzsymmetrie met steeds grotere experimentele precisie te blijven bevestigen. Anderzijds heeft onderzoek naar nieuwe fundamentele theorieën de mogelijkheid voor afwijkingen van Lorentzsymmetrie aan het licht gebracht.

Dit laatste heeft ertoe geleid dat de laatste twee decennia veel onderzoek is naar het testen van Lorentzsymmetrie. Met name in de deeltjesfysica is er veel aandacht voor deze kwestie. Voordat het werk dat beschreven staat in dit proefschrift gedaan werd, bleef deze aandacht echter voornamelijk beperkt tot een specifiek deel van de deeltjesfysica, te weten de kwantumelektrodynamica.

In dit proefschrift wordt het testgebied van Lorentzsymmetrie uitgebreid naar een ander belangrijk deel van de deeltjesfysica: de zwakke interactie. Die interactie is van belang voor kernreacties en het voortbestaan van de zon. Noordmans zette wiskundige stappen die het mogelijk maken Lorentzsymmetrie ook in de zwakke interactie precies te testen. Vervolgens deed hij aanbevelingen voor nieuwe experimenten. Ook heeft hij met bestaande experimentele data kunnen bevestigen dat het werk nieuwe en unieke limieten op afwijkingen van Lorentzsymmetrie oplevert. Ook vond hij één resultaat waaruit blijkt dat Lorentzsymmetrie niet volmaakt is, maar dit moet nog verder onderzocht worden.

Het onderzoek van Jacob Noordmans werd uitgevoerd aan het Van Swinderen-instituut van de RUG en gefinancierd door FOM.