Creativiteit in de kosmos: onze ultieme schatkamer

Presentatie over: "Creativiteit in de kosmos: onze ultieme schatkamer"— Transcript van de presentatie:

1 Creativiteit in de kosmos: onze ultieme schatkamer
Open dag, NIKHEF, 5 oktober 2013 Creativiteit in de kosmos: onze ultieme schatkamer Piet Mulders

2 Quiz 1 miljard = 1 000 000 000 = 109 1 duizendste = 0.001 = 10-3
Hoeveel seconden heeft 1 jaar? 3 x 107 s Wat is de snelheid van het licht? km/s = 3 x 108 m/s (dus 1 lichtjaar ~ 1016 m) Hoe groot is het heelal? 15 miljard lichtjaar ~ 1,5 x 1026 m

3 Quiz 1 miljard = 1 000 000 000 = 109 1 duizendste = 0.001 = 10-3
Hoeveel moleculen H20 zitten er in een borrelglaasje? Navogadro ~ 6 x 1023 Hoe leeg is het heelal? minder dan 1 atoom/m3 (in schijf van melkweg 5/cm3) Hoeveel atomen bevat het heelal? ca 1079 atomen P.J. Mulders

4 Afmetingen NU

5 Afmetingen 5 seconden na de Big Bang home

6 Hoe zit de wereld in elkaar?
Theorie Experiment Toepassing P.J. Mulders

7 Materie MATERIE

8 Materie MATERIE ELEKTRON ATOOM 10-10 m 0, m

9 Het periodiek systeem

10 Materie ATOOM 10-10 m ELEKTRON MATERIE ATOOMKERN 10-14 m NEUTRINO
NUCLEON proton/neutron 10-15 m MATERIE ELEKTRON ATOOM 10-10 m ATOOMKERN 10-14 m NEUTRINO MATERIE ELEKTRON ATOOM 10-10 m Materie 0, m

11 Eiland van stabiliteit
Atoomkernen Eiland van stabiliteit [Aantal protonen] [Aantal neutronen]

12 Atoomkernen Isotopen Radioactiviteit alpha beta gamma Na 15 min.

13 Neutrino’s

14 Bouwstenen van de subatomaire wereld

15 Materie ELEKTRON MATERIE ATOOM 10-10 m ATOOMKERN 10-14 m NEUTRINO
NUCLEON proton/neutron 10-15 m QUARK up/down ELEKTRON MATERIE ATOOM 10-10 m ATOOMKERN 10-14 m NEUTRINO NUCLEON proton/neutron 10-15 m Materie < 0, m

16 Bouwstenen van materie
d u proton d u neutron nucleonen Massa komt voor circa 98% uit energie ten gevolge van opsluiting! E = mc2 of m = E/c2

17 Hoe weten we dat allemaal? P.J. Mulders

18 Gebruik de grootste microscoop op aarde

19 Antideeltjes

20 Standaard model 3 deeltjesfamilies

21 Krachten in materie P.J. Mulders

22 Krachten in het dagelijks leven
Elektromagnetisme Zwaartekracht Twee van de vier basiskrachten Beide gebaseerd op fundamentele principes

23 UNIFICATIE Standaard model 3 deeltjesfamilies 4 fundamentele krachten
sterke kracht quark  nucleon  atoomkern elektromagnetische kracht atoom  molecuul  complexiteit zwakke kracht verval zwaartekracht UNIFICATIE Velden zijn ook deeltjes!

24 Standaard model 3 deeltjesfamilies 4 fundamentele krachten
Bijbehorende krachtdeeltjes

25 Standaard model Higgs veld én deeltje 3 deeltjesfamilies
4 fundamentele krachten Bijbehorende krachtdeeltjes Massa’s van elektronen, quarks, neutrino’s? Higgs veld én deeltje

26 … en nog heel veel vragen!
Zwarte gaten ?? Massa’s van neutrinos ? Donkere materie en energie Ruimte en tijd ? Punten ? Snaren ? Big Bang De magie van drie! Families, kleuren, aantal ruimtelijke dimensies ?

27 De geschiedenis van het heelal
Een verhaal in zes episoden P.J. Mulders

28 13.7 miljard jaar geleden OERKNAL

29 inflatie

30

31

32

33

34

35 en tenslotte nu ….

36 … over de donkere materie en energie …
P.J. Mulders

37 Massa en energie in het heelal
Donkere energie 73% Koude donkere materie 23% kosmische versnelling Donkere baryonische materie (3.5%) Normale materie: sterren (0.4%)

38 Massa- en energie-verdeling in heelal
Rotatie van melkwegstelsels Gravitatielenzen Achtergrondstraling

39 A view deep into the universe

40 Materie en gas in bullet cluster
Optisch Röntgenstraling

41 Materie en gas in bullet cluster
Optisch Gravitationeel

42 Materie en gas in bullet cluster

43 Sterren (1-2%) Heet gas van geioniseerde deeltjes botst (5-15%) En een heleboel donkere materie wat net als de sterren enkel zwaartekracht voelt (> 80%) 4700 km/s 720 kpc

44 Oorsprong van massa? Stay tuned!
De vraag naar de oorsprong van massa is nog steeds maar half beantwoord! Misschien geven de precisie experimenten bij de Large Hadron Collider bij CERN nieuwe aanknopingspunten … of … … komt het antwoord uit de kosmos Stay tuned!

45 EINDE