De LHC: op jacht naar de kleinste bouwstenen van ons Universum Frank Linde (Nikhef), CERN masterclass, Nikhef, 2 maart 2012.

Presentatie over: "De LHC: op jacht naar de kleinste bouwstenen van ons Universum Frank Linde (Nikhef), CERN masterclass, Nikhef, 2 maart 2012."— Transcript van de presentatie:

1

2

3 De LHC: op jacht naar de kleinste bouwstenen van ons Universum Frank Linde (Nikhef), CERN masterclass, Nikhef, 2 maart 2012

4 deeltjesfysica positie

5

6 Standaard Model

7

8 nu verdeling chemische elementen nagloeien v/d Oeknal Oerknal

9 deeltjesfysica geschiedenis

10 Lang geleden … Empedocles Plato Aristoteles Leucippus Democritus

11 nummering: kernlading Het Periodiek Systeem Mendeleev’s periodiek systeem Nobel gasses Not part of the original Mendeleev periodic table

12 Millikan 1900 q e =  1.60217646  10  19 C m e = 9.1093819  10  31 kg

13 Particle detector: cloud chamber

14 Particle Zoo pion’s  +  0   kaon’s K + K 0 K 0 K  sigma’s  +  0   l ambda  0 delta’s  ++  +  0   cascade  0   omega   nucleon’s n p rho’s  +  0  

15 Mendeleev herzien!  00 ++  ++ ** *0*0 *0*0 *+*+ ** ddddduduuuuu ssdssu sdusuusdd  sss ud s “quarks”

16 Quark model: Gell-mann (1964)

17 deeltjesfysica om te onthouden! speciale relativiteits theorie

18 eeuwige jeugd?

19 L t = 2L c waarnemer in rust ‘heen-en-weer’ periode t van het licht: ‘tik’ van de lichtklok in rust: t c=299792458 m/s (exact)

20 bewegend klokje tikt langzamer! ‘tik’ van de lichtklok in beweging: t’ v [m/s] ½vt’ L vt’ t’ = 2  L 2 +(½vt’) 2 c (ct’) 2 = 4L 2 +(vt’) 2 t’ = = 2L  c 2 v 2 t  1v 2 /c 2 waarnemer beweegt met snelheid v ‘heen-en-weer’ periode t’ van het licht: c=299792458 m/s (exact) tt

21 levensverwachting  levensduur 75 years? 35 years?5 years?

22 Unstable particles: lifetime note: As opposed to human beings, decay probability of an unstable particle does not depend on how long it lived already i.e. its past history! simple!

23 deeltjesfysica deeltjes botsingen Standaard Model

24 anti-materie anti elektron anti quarks u d e anti up anti down materie elektron quarks u d e up down positron

25 oersaaie botsingen

26 saaie botsingen

27 E=mc 2 spannende botsingen hoge energie grote massa E=mc2E=mc2

28 Higgs deeltje

29 massa mysterie e Electron Spin ½ Charge 1 Lifetime  Mass 0.511 MeV  Muon Spin ½ Charge 1 Lifetime 2.2 s Mass 106 MeV  Tau Spin ½ Charge 1 Lifetime 290 fs Mass 1770 MeV 189719371975

30 massa mysterie

31

32 deeltjesfysica CERN Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire

33 PS ISR SPS SppS LEP LHC  CLIC 1989 2009 2025?1981195919711976 500 fellows & associates 2500 staf 6500 gebruikers 1340 MSFr/jaar CERN

34

35 deeltjesfysica LHC Large Hadron Collider

36 van je TV naar de LHC TV 50 cm e  10 9 atm +20 o C 1 T 40 keV 300 € afmeting bundel vacuum temperatuur magneet energie prijs LHC  9 km p + 10 13 atm 271 o C 8.3 T 7 TeV 3 G€ k=kilo =1,000 G=Giga=1,000,000,000 T=Tera =1,000,000,000,000

37

38 deeltjesfysica ATLAS A Toroidal LHC ApparatuS

39 ATLAS detector 2010

40

41 ee ee ee ee Particle Detection

42

43

44 deeltjesfysica De metingen

45   Z   echte observatie (=experiment)

46 1963 197419771983  massa  gebeurtenissen proton 1950’s

47 Higgs signatuur in LHC experimenten theoretische voorspellingen (=simulatie)

48 Higgs ?   echte observatie (=experiment)

49 HiggsZZ?     echte observatie (=experiment)

50 theoretische voorspellingen (=simulatie)

51

52 Peter Higgs bezoekt ATLAS

53 vragen?