Presentation laddar. Vänta.

Presentation laddar. Vänta.

Vincent Hedberg - CERN & Lunds Universitet1 CERN Världens största laboratorium för partikelfysik.

Liknande presentationer


En presentation över ämnet: "Vincent Hedberg - CERN & Lunds Universitet1 CERN Världens största laboratorium för partikelfysik."— Presentationens avskrift:

1 Vincent Hedberg - CERN & Lunds Universitet1 CERN Världens största laboratorium för partikelfysik

2 Vincent Hedberg - CERN & Lunds Universitet 2 CERN – Ett världslaboratorium Från början 12 medlemsländer CERN grundades 1954

3 Vincent Hedberg - CERN & Lunds Universitet 3 CERNs 20 medlemsländer OBSERVATÖRER: UNESCO EU Israel Turkiet SPECIELLA OBS. (för LHC): USA Japan Ryssland Indien

4 Vincent Hedberg - CERN & Lunds Universitet 4 Partikel Fysik  Studera naturens minsta beståndsdelar och deras växelverkan  Litet = Hög Energi

5 Vincent Hedberg - CERN & Lunds Universitet 5 Naturens Byggstenar ~1 m ~ m~ m~ m De minsta beståndsdelarna av all känd materia utgör tre generationer av kvarkar och leptoner Uppmätt vid CERN

6 Vincent Hedberg - CERN & Lunds Universitet 6 Naturens (Fyra) Krafter Stark Förmedlas av gluoner Binder protoner och neutroner till atomkärnor Binder kvarkar till protoner och neutroner Tyngdkraften Förmedlas av gravitoner Får saker att falla Håller oss på jorden och jorden kring solen Elektromagnetisk Förmedlas av fotoner Håller elektronerna kring atomkärnan Skapar kemiska reaktioner Elektricitet, ljus, radio … Svag Förmedlas av W & Z 0 Genererar radioaktivt sönderfall Regulerar solstyrkan Upptäckta 1984 på CERN

7 Vincent Hedberg - CERN & Lunds Universitet 7 Anti-materia  (1928) Liksom ekvationen x 2 =4 har två lösningar (x=2 och x=-2) hade Dirac två lösningar till sin ekvation. Både för en elektron med positiv energi och en med negativ energi.  Slutsats... Alla partiklar har en anti- partikel med motsatt elektrisk laddning !  (1932) Bekräftades experimentelt anti- elektronen (positronen) existens.  (1995) CERN producerar anti-väte... d.v.s. anti-materia. Anti-väte spektroskopi på CERN ATHENA Paul Dirac

8 Vincent Hedberg - CERN & Lunds Universitet 8 Anti-materia till en bomb ?  Ett gram anti-materia inneh åller energi som motsvarar en Hiroshima bomb (20 kton TNT)  Men det är om ö jligt att lagra anti-materia så CERNs forskning kommer inte att leda till några nya vapen.

9 Vincent Hedberg - CERN & Lunds Universitet 9 Partikel Fysik Teori Snabbt Litet Klassisk (Newton) Mekanik Kvant Mekanik Relativitets Teori Kvant Fält Teori Leptoner + Kvarkar + Kraft-partiklar Standard Modellen Beskriver med utmärkt noggranhet ”alla” utförda partikelfysik experiment!

10 Vincent Hedberg - CERN & Lunds Universitet 10 The Large Hadron Collider (LHC)  27 km lång proton-proton kolliderare som kommer starta våren  Den består av mer än 2000 supraledande magneter.  Kollisions energi: 14 TeV = vilomassan hos 15 millioner protoner.  Protonernas hastighet är 99, % av ljushastigheten.  En miljard kollisioner per sekund.  360 MJ lagrad energi i en av strålarna. ( 360MJ ~ Energin hos ett tåg i 150 km/h eller i explosionen av 77 kg TNT)

11 Vincent Hedberg - CERN & Lunds Universitet 11 The Large Hadron Collider ATLAS CMS LHCb ALICE CERN Experiment ATLAS: Proton-proton kollisioner CMS: Proton-proton kollisioner ALICE: Atom-atom kollisioner LHCb: Proton-proton kollisioner som ger b-kvarkar. CERN

12 Vincent Hedberg - CERN & Lunds Universitet 12 LHC / ATLAS

13 Vincent Hedberg - CERN & Lunds Universitet 13 ATLAS Experimentet  Längd: 44m  Diameter: 22m  Vikt: 6000 ton  Kollaboration: 1800 fysiker (>160 Univ., 34 Länder)  Myon detektor  Hadrons kalorimeter  Elektromagnetisk kalorimeter  Spår detektor

14 Vincent Hedberg - CERN & Lunds Universitet 14 Detektering av partiklar

15 Vincent Hedberg - CERN & Lunds Universitet 15 Detektering av partiklar

16 Vincent Hedberg - CERN & Lunds Universitet 16 Detektering av partiklar

17 Vincent Hedberg - CERN & Lunds Universitet 17 Verksamheter i Lund: Detektor av övergångsstrålning TRT detektorn består av tusentals gasfyllda strån med en tunn tråd i mitten. Partiklar som passerar igenom stråna ger signaler som används för att rekonstruera partiklarnas banor. Elektroner producerar en speciell typ av strålning i detektorn som kan användas för att identifiera dem.

18 Vincent Hedberg - CERN & Lunds Universitet 18 Verksamheter i Lund: Absorbator Koppar gjuts i Armenien.!00 ton tunga järn element har producerats i Tjeckien. 9m stora stålplattor har tillverkats i Serbien. 10 m höga strukturer har gjorts i Bulgarien. Myoner är partiklar som kan gå igenom många meter materia. I ATLAS finns 2800 ton absorbator material för att stoppa andra partiklar. På detta vis kan man identifiera myonerna.

19 Vincent Hedberg - CERN & Lunds Universitet 19 Verksamheter i Lund: Myon detektor Myon detektorer Absorbator Myon detektorer

20 Vincent Hedberg - CERN & Lunds Universitet 20 Vilka problem återstår att lösa ?  Rotationshastigheten hos stjärnorna i galaxer är för hög för att kunna förklaras av den kända materian.  Skulle kunna förklaras av nya partiklar som kan upptäckas vid LHC ! Mörk Materia Mörk Energi Universum expanderar inte med en konstant hastighet. En okänd repulsiv kraft verkar mellan galaxerna. Denna anses vara orsakad av en mystisk mörk energi.

21 Vincent Hedberg - CERN & Lunds Universitet 21 Vilka problem återstår att lösa ? Teoretiskt Motiverat En krafts styrka varierar med energin där den studeras. Om olika krafters styrka sammanfaller vid någon högre energi kan de vara olika skepnader av samma sak. Detta känner vi igen från en teori som förklarar både den svaga och den elektromagnetiska kraften. Alla kända krafter sammanfaller nu NÄSTAN !! Förklaringen kan ges av nya partiklar som kan upptäckas vid LHC ! Förening av krafterna

22 Vincent Hedberg - CERN & Lunds Universitet 22 Vilka problem återstår att lösa ? Vad är Mörk Energi ? Vad är Mörk Materia ? Vad hände med all Anti-Materia ? Hur får partiklarna sin Massa ? (Higgs ?) Varför är Gravitationen så Svag ? (Extra Rumsdimensioner ?) Kan de olika Krafterna vara Samma Sak ? !! LHC kan ge svaret !!

23 Vincent Hedberg - CERN & Lunds Universitet 23 Och man får på köpet.... oData Teknik oWorld Wide Web oDator Grid oPartikel Detektor Teknik oStrålbehandling oMedicinska instrument oKärnavfalls Förbränning oTransmutation oSupraledande Magneter oStrålningstålig Elektronik o......

24 Vincent Hedberg - CERN & Lunds Universitet 24 The World Wide Web Världens första web-server.Tim Berners-Lee uppfinnaren av World Wide Web. Den viktigaste spinn-off effekten från partikelfysiken är World Wide Web som uppfanns på CERN för att fysikerna enkelt skulle kunna förmedla information mellan datorer i olika länder.

25 Vincent Hedberg - CERN & Lunds Universitet 25 Klimat forskning Kosmisk strålning kan påverka moln bildningen i jordens atmosfär och därmed också klimatet ! ”Cloud” experimentet på CERN skall studera detta genom att bestråla en s.k. dimkammare med hjälp av CERNs accelerator komplex.

26 Vincent Hedberg - CERN & Lunds Universitet 26 Dimkammare Dimkammar foto från experimentet som upptäckte positronen.

27 Vincent Hedberg - CERN & Lunds Universitet 27 Och nu r det dags att besöka….. Och nu är det dags att besöka….. ATLAS


Ladda ner ppt "Vincent Hedberg - CERN & Lunds Universitet1 CERN Världens största laboratorium för partikelfysik."

Liknande presentationer


Google-annonser