De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub

De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub

Zoektocht naar de elementaire bouwstenen van de natuur Ivo van Vulpen.

Verwante presentaties


Presentatie over: "Zoektocht naar de elementaire bouwstenen van de natuur Ivo van Vulpen."— Transcript van de presentatie:

1 Zoektocht naar de elementaire bouwstenen van de natuur Ivo van Vulpen

2 Deeltjesfysica Bestudeert de natuur op afstanden < m atoom kern Quantum theorie beschrijft alle metingen tot m m

3 Newton Maxwell Einstein Relativiteitstheorie Quantummechanica Bohr Zwaartekracht en Electromagnetisme “zelfde krachten … nieuwe modellen”

4 De kernkrachten m m 1] Positieve deeltjes stoten elkaar toch af ? 2] Wat houdt de neutrale deeltjes bij elkaar ? 2 nieuwe natuurkrachten: - zwakke kernkracht - sterke kernkracht atoomkern

5

6 Elementaire deeltjes fysica - Wat zijn de bouwstenen van de materie ? - Welke krachten werken op deze bouwstenen ? Vragen die de mensheid al 2000 jaar bezighouden: Deeltjesfysicus anno 500 B.C. Nikhef‘ers 2009 A.D.

7 De stand van zaken in maart pdg.lbl.gov

8 up down elektron De elementaire deeltjes Proton up down Neutron down up

9 periodiek systeem van Mendeleev Wat kan je maken met deze 3 bouwstenen! Alles! Leidse wetenschapper

10 DeeltjesKrachten Quarks Leptons bouwstenen van proton/neutron elektron 1) Electromagnetisme 2) Zwakke kernkracht 3) Sterke kernkracht muon

11 Aarde Mars Begrijpen we ook het ‘iets verderop’ ? Maan

12 Wat snappen we nog niet:

13 1 “Quarks en Leptonen zijn de bouwstenen van materie” Revolutie in kosmologie laatste paar jaar structuur van het heelal

14 We hebben al die tijd maar 4% van het heelal bestudeerd! Temperatuurfluctuaties structuur van het heelal Rotatie-curvesGravitationele lens Wat is de donkere materie ?

15 up down elektron neutrino muon neutrino charm strange tau neutrino top bottom De elementaire deeltjes

16 elk deeltje komt in 2 gedaantes elektron (e - ) positron (e + ) Anti-materie dagelijkse praktijk in ziekenhuizen

17 Anti-materie in het ziekenhuis: de PET scan 1) Injectie met radionuclide-bevattende stof  zendt positronen uit 2) positron botst op elektron van atoom in lichaam  2 fotonen Positron (anti-elektron) Radinucleide

18 Waarneembaar heelal: wel materie, geen anti-materie 2 “Materie en anti-materie worden altijd in gelijke hoeveelheden gemaakt.” Theorie: materie en anti-materie zelfde eigenschappen Waar is de anti-materie gebleven ? Is er dan toch verschil ?

19 Neutrino’s Elektron Muon Tau up,down, strange Top quark bottom charm Higgs boson 3 “Liever geen massa voor de deeltjes. Dat breekt namelijk de mooie symmetrie.” Wat is de oorsprong van massa ?

20 kijken zonder je ogen te gebruiken

21 Quantummechanica: deeltjes zijn golven  microscoop voor zeer kleine afstanden: - klein: elektronen microscoop - kleinst: protonen micsoscoop Large Hadron Collider IR UV Röntgen  Energie m m 1] Kijken met licht 2] Kijken met deeltjes Licht verstrooit aan objecten die groter zijn dan de golflengte van het licht λ ~ m

22 bovenaanzicht ? Hoe ketsen de kogels af ? onbekend voorwerp achter een gordijn … en 100 kogeltjes

23 ? ? ? ? Situatie 1 Situatie 2

24 ? ? Situatie 1 Situatie 2

25 ?? Situatie 3 1)Kleine kogels maken: Deeltjesversneller 2) Berekenen wat je verwacht voor een hypothese:Theorie 3) Afgeketste deeltjes kunnen bekijken:Detector Quantum-model ‘Kijken’ naar sub-atomaire structuren:

26 De grootste microscoop op aarde de Large Hadron Collider (LHC) op CERN bij Genève

27 De LHC deeltjesversneller Geneve

28 LHC: 27 km Genève Leiden De Large Hadron Collider

29 The LHC machine Energie is gelimiteerd door de kracht van 1232 dipool magneten: B= 8.4 T

30 Logistieke nachtmerrie maar gelukt

31 De LHC is rond ! “Op 10 september 2008 hebben bundels protonen een rondje in LHC gemaakt” doorsnede LHC bundel

32 Energie 1 proton (LHC) Bundel 1 Bundel 2 Doorsnede LHC bundelpijp Energie LHC bundel 3000 x protonen

33 Bundel 1 Bundel 2 40 miljoen botsingen per seconde

34 Klassiek botsen Quantummechanisch botsen proton

35 Wat verwacht je ? Klopt het ? Inderdaad nieuwe deeltjes ?

36 Albert Einstein Bij de LHC op CERN: Energie omzetten in massa (deeltjes)  je kan nieuwe deeltjes maken

37 Heel vaak botsen

38 Hoe zien die botsingen er nou uit ? proton quark neutrino elektron quark Simulatie top quark productie

39 ATLAS LHCb ALICECMS

40 mens het grootste fototoestel op aarde energie elektronen en fotonen energie quark-deeltjes positie en impuls geladen deeltjes magneet muon detector magneet

41 80 MegaPixel camera foto’s per seconde De Atlas pixel detector

42 De Atlas SCT detector Foto in de cleanroom op het Nikhef (Amsterdam)

43 Puzzelen voor gevorderden

44 bundel 1 De Atlas detector doet het blok koper Atlas detector was operationeel tijdens LHC start-up Voor-aanzicht Zij-aanzicht

45 … het echte werk!

46 Normaal Hoe ontdek je nou nieuwe dingen Nieuw ? Nieuwe afstandschaal EN nieuwe detector muon Higgs deeltje ?Ja … waarschijnlijk wel

47 Fotootjes kijken 40 miljoen botsingen per seconde [ruimte voor opslag 200 per seconde] ongeveer 1 Higgs boson per dag 1 naald in 40 miljoen hooibergen ….. per seconde !

48 Herstart september 2009Vier detector zijn klaar Meer dan genoeg vragen … meer dan genoeg ideeën/oplossingen LHC versnellerDetectoren Theorie We zijn er klaar voor

49 EINDE

50

51

52 Revolutie in kosmologie laatste paar jaar Structuur van het heelal

53 Een gat in de grond … ongeveer 100 meter diep

54


Download ppt "Zoektocht naar de elementaire bouwstenen van de natuur Ivo van Vulpen."

Verwante presentaties


Ads door Google