1 / 57

Ivo van Vulpen

Nationaal instituut voor subatomaire fysica. Ivo van Vulpen. 1) In de media: afgelopen week i.v.m start-up LHC 2) Als IHEF docent (in order of appearance): Stan Bentvelsen relativiteitstheorie Marcel Vreeswijk bachelorcoordinator Auke-Pieter Colijn electromagnetisme & numnat

tokala
Download Presentation

Ivo van Vulpen

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Nationaal instituut voor subatomaire fysica Ivo van Vulpen

  2. 1) In de media: afgelopen week i.v.m start-up LHC 2) AlsIHEF docent (in order of appearance): Stan Bentvelsen relativiteitstheorie Marcel Vreeswijk bachelorcoordinator Auke-Pieter Colijn electromagnetisme & numnat Ivo van Vulpen deeltjes fysica I Paul Kooijman deeltjesfysica I of II Justus Koch deeltjesfyscia II Els de Wolf mastercoordinator Wouter Verkerke honours program Eric Laenen theorie Jullie interactie met Nikhef tot nu toe

  3. Nikhef:“coordinatie (astro-)deeltjesfysica onderzoek in Nederland” 7 onderzoeksgroepen Theorie afdeling Electr. en Mechanische werkplaatsen Detector ontwikkeling Computing (Grid) VU 250 mensen: - 100 technici - 125 wetenschappers (55 promovendi) UvA FOM RuN UU samenwerking met UL RUG TU/e UD UT

  4. Aujourd’hui: • (Astro-)deeltjesfysica in een notendopWaar doen we als Nikhef aan mee ? • Hoe kunnen jullie je steentje bijdragen ?

  5. Natuurkunde “Krachten en deeltjes” 5/47

  6. Zwaartekracht Electro-magnetisme “massa” “elektrische lading” + + + - Newton Maxwell

  7. Structuur van atomen Atoom = kern met electronen eromheen 10-10 m • De natuur op deze schaal (atoom) is niet te begrijpen met de ‘oude’ natuurwetten Bijv: Waarom vallen de electronen niet in de kern ?

  8. Zelfde krachten … nieuwe modellen Relativiteitstheorie Newton Einstein Quantum mechanica Maxwell Bohr

  9. De kern bestaat uit protonen en neutronen. Hoe kan dat ? 1] Positieve deeltjes stoten elkaar toch af 2] Wat houdt de neutrale deeltjes bij elkaar ? 10-15 m 2 nieuwe natuurkrachten: De zwakke en sterke kernkracht Kleiner en nauwkeuriger 10-10 m

  10. proton neutron up up down up down down Natuur opgebouwd uit maar 3 bouwstenen: up-quarks, down quark en electron

  11. Huidige status Salam Deeltjes: e e up charm Topdown strange Bottom Weinberg Krachten: 1) Electromagnetisch foton () 2) Zwakke kernkracht W+, W-, Z3) Sterke kernkracht gluonen (8) Glashow 4) Zwaartekracht is een vreemde kracht: geen quantum theorie en veel zwakker dan andere krachten

  12. Martinus Veltman Gerard ‘t Hooft  Nu kunnen we er ook iets mee uitrekenen 12/47

  13. “Alle metingen in deeltjesfysica worden in het SM verklaard” “Het Higgs boson wordt zoals verwacht bij de LHC ontdekt” Zeker niet waar … er zijn nog veel vragen over

  14. Het Standaard Model en zijn mysteries: 1 2 3 • Kan de zwaartekracht niet toetreden tot het Standaard Model ? • Wat is de oorsprong van de massa van de deeltjes ? (Higgs boson) • In hoeveel dimensies leven we eigenlijk ? • Hebben we nu echt de fundamentele elementaire deeltjes ? • Zijn er nieuwe symmetrieen in de natuur ? • Waarom zijn er slechts drie families van fermionen ? • Zijn protonen echt stabiel ? • Waarom is elektrische lading gequantiseerd ? • Waarom is er meer materie dan anti-materie in ons universum ? • Wat is die donkere materieen donkere energie ? • Exploderen quantumcorrecties bij nog hogere energieën ? • Waarom zijn de neutrino massa’s zo klein ?

  15. Een van de problemen: Donkere materie Draaien van clusters Temparatuurfluctuaties in heelal Maar 4% van alles wat we zien in het heelal zijn atomen !Wat is de rest ???

  16. E. Verlinde L. Randall R. Dijkgraaf E. Witten Nieuwe modellen, nieuwe krachten ?? 2 krachten Newton/Maxwell 2 krachten Einstein/ Bohr 4 krachtenStandaard Model ? 10-10 m 10-15 m 10-19 m We gaan in 2008 kijken wat natuur voor ons in petto heeft … en wiens model werkt

  17. De LHC versneller 17/47

  18. [1] kijken met licht Energie golflengte Röntgen Ultra Violet Infra rood 10-11 m 10-6 m [2] kijken met deeltjes Bijv: electronen microscoop Quantum mechanica: deeltjes zijn ook golven Deeltjes met hoge energie in deeltjesversneller  microscoop voor afstanden kleiner dan een proton  ~ 10-18 m

  19. De grootste miscoscoop op aardede ‘Large Hadron Collider’ (LHC) op CERN bij Genève

  20. Hoe groot is de LHC eigenlijk ? Amsterdam

  21. De CERN versneller-tunnel 27 km lang, 100 m onder de grond

  22. De Tunnel

  23. CERN press-release: “re-start LHC in maart 2009” probleemsector Aan het opwarmen

  24. De Large Hadron Collider (eigenschappen) ~ 3000 x 3000 100 miljard 7 TeV 10 miljoen sec-1  Door het oog van een naald en wachten op een botsing!

  25. ‘gewoon’ even uitrekenen wat je verwacht Model 1, 2, 3, … Klopt het ?

  26. Detectoren Algemeen en Nikhef’s involvement 25/47

  27. Het grootste fototoestel op aardede ‘ATLAS detector’ Muon kamers een persoon SCT

  28. Een gat in de grond … ongeveer 100 meter diep

  29. Oude LEP detector(1990 – 2000) LHC detector dwarsdoorsnede

  30. Doorsnede van een LHC detector energiemeting hadron deeltjes (quarks) energiemeting electronen en fotonen impuls en lading geladen deeltjes detectie vanmuonen

  31. Geladen deeltjes herkennen Barrel SCT Forward SCT TRT Pixel Detectors Pixels 80.000.000 kanalen Silicon Tracker (SCT) 6.000.000 kanalen Transition Radiation Tracker (TRT) 300.000 kanalen

  32. NIKHEF levert hoogwaardige technische expertise bij de opbouw op CERN

  33. NIKHEF bouwt deel van de ATLAS detectorSCT, Muon kamers, … ATLAS SCT detector

  34. Astro-deeltjes 34/47

  35. Ontdekking Kosmische stralen 1890: observatie: verlies elektrische lading verklaring: ioniserende straling – radioactiviteit 1907: Theodor Wulf [leraar uit Valkenburg]: elektroscoop in mergelgrot  geen afname elektroscoop op eifeltoren  zelfde afname 1912: Victor Hess Experiment: hete luchtbalon tot grote hoogteObservatie: Intensiteit neemt eerst af en boven 5 km neemt het weer toe Elektroscoop die Höhenstrahlung Buitenaardse oorsprongNobelprijs 1936

  36. Kosmische straling p Gerard van der Steenhoven Ontdekking anti-materie, muonen, pionen Victor Hess: Nobelprize 1936

  37. Energie Kosmische straling (welke deeltjes, hoeveel, welke energie) 1 deeltje /m2 per jaar Cygnus Flux ( m2 sr s GeV)-1 -Quasar Gerard van der Steenhoven 1 deeltje /m2 per jaar Active Galactic Nucleus 1 deeltje /km2 per jaar Energy (eV)

  38. Pierre Auger experiment

  39. Argentinie 1600 tanks, 1.5 km uit elkaar Meten van zeer energetische deeltjes ‘shower’

  40. g n p Oorsprong kosmische stralen ? Neutrino experimenten (Nikhef) Gerard van der Steenhoven • Fotonen (): geabsorbeerd • Protonen (p): afgebogen • Neutrino’s (): DE BRON

  41. p Gerard van der Steenhoven   p ANTARES detector 12 string ANTARES detector Buoy 14.5 m Junctionbox Gerard van der Steenhoven 350 m Neutrino Muon 100 m Junctionbox Nucleus ~60-75 m

  42. Oorsprong deeltjes Protonen: buigen af in galactisch magnetisch veld Fotonen: geabsorbeerd door gas Neutrino’s: kan, maar zeer lastig te detecteren Schaduw van de maan (muonen) Oorsprong zeer hoog energetische stralen

  43. Jullie rol 43/47

  44. 2e jaar: - Researchpracticum - start januari technisch - Deeltjesfysica I - start februari - Tweedejaars project - start juni groepjes 3e jaars: - Bachelorsproject - start april 8 weken - Deeltjesfysica II - start februari Master: - Particle & Astroparticle Physics (track) 1+1 jaar Mogelijkheden tot verdere kennismaking…

  45. Voorbeelden •  Research practicum: • - ATLAS muon detector (data analyse) • - Imaging van geladen sporen (R&D) Voorlichting volgt nog •  Tweedejaars project: • Dubbel Beta verval zonder Neutrino’s •  Bachelor project: • Zoeken naar extra ruimte dimensies Affiniteit met computing niet onbelangrijk

  46. Theorie Deeltjesfysica: Standaard Model (QED, EW, QCD) Astrodeeltjesfysica Caput colleges (… Higgs mechanisme door mij) Experiment Fysica van deeltjesdetectie Statistische data analyse Caput colleges Samenwerking Mini-experiment CERN summer student (restricted) Onderzoek De master P&AP

  47. Vragen: Marcel Vreeswijk Bachelor coordinator Els de Wolf Master coordinator Ivo.van.Vulpen@nikhef.nl

  48. Backup

  49. Het IHEF instituut is deel van de Natuurkundefaculteit en deel van het Nikhef IHEF (in order of appearance) Stan Bentvelsen (relativiteitstheorie) Marcel Vreeswijk (bachelorcoordinator) Auke Pieter Colijn (electromagnetisme & numnat) Ivo van Vulpen (deeltjes fysica I) Paul Kooijman (deeltjesfysica I of II) Justus Koch (deeltjesfyscia II) Els de Wolf (mastercoordinator) Wouter Verkerke (honours program) Eric Laenen (ook theorie) Wat hebben jullie met het Nikhef te maken ?

More Related