1 / 39

Mere end en kilometer for at se mindre end en femtometer

Mere end en kilometer for at se mindre end en femtometer. Ulrik I. Uggerhøj Institut for Fysik og Astronomi Århus Universitet. Udvalgte åbne spørgsmål. Coming soon to a theatre near you… (?). Massive neutrinoer Mørk energi Gravitationsbølger Anti-atomer, CPT, asymmetriens oprindelse

emmet
Download Presentation

Mere end en kilometer for at se mindre end en femtometer

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. Mere end en kilometer for at se mindre end en femtometer Ulrik I. Uggerhøj Institut for Fysik og Astronomi Århus Universitet

  2. Udvalgte åbne spørgsmål

  3. Coming soon to a theatre near you… (?) • Massive neutrinoer • Mørk energi • Gravitationsbølger • Anti-atomer, CPT, asymmetriens oprindelse • Higgs, supersymmetri, superstrenge • Kosmiske stråler • Hawking stråling, sorte huller • Antal partikelfamilier • GUT, proton stabilitet • Antallet af dimensioner • (Mini-) sorte huller “Century Madness" Physics Problems for the Next Century

  4. Antal partikelfamilier • 4 ‘nødvendige’ partikler: u-quark, d-quark, elektron, neutrino Men der er flere!

  5. Opsummering

  6. Oversigt

  7. SLAC, San Francisco, USA

  8. SLACSan Francisco, USA

  9. CP-brud • BaBar (SLAC) Asymmetrisk collider Kaon-systemet: 4e-6 Bmeson-systemet: 13% (!)

  10. RHIC, Brookhaven, USA

  11. Relativistic Heavy Ion Collider • Brookhaven, USA 1 GeV = 1013 K

  12. RHIC Mange tusinde partikler pr. kollision: ’Varme’ ’Tæthed’ ’Entropi’ QGP signaturer: Energitæthed ca. 10 GeV/fm3 T ca. 175 MeV (som QCD) Stort volumen (> Au kerne) Termisk ligevægt

  13. LHC, Geneve, Schweiz

  14. Large Hadron Collider (LHC)

  15. Large Hadron Collider (LHC) ATLAS team Typisk ca. 1500 fysikere i en kollaboration (3 i alt) Tidshorisont: Omkring 20 år Ca. pris pr. eksperiment: 3 mia. kroner

  16. LHC Superflydende helium, 1.9 K = -271 °C I = 12.4 kA, 8.4 Tesla 7.1 MJ/stk.=1.5 kg TNT 1200 stk. hver 14 meter lang!

  17. LHC strålen Hver beam ’dump’: 800 tons! 16 mikrometer tynd partikelstråle 334 MJ = 72.6 kg dynamit!

  18. LHC: Higgs, supersymm., (super-)strenge ’The’ Higgs: Higgs: Vejer mindre end 1 TeV Ellers er: bredden > massen W-W spredning, p>1 Ca. 1995: Anden superstrengsrevolution (strengteori er ved at være så godt kendt at der skrives bøger der kan forstås på 2. del (B. Zwiebach, feks.)

  19. Antallet af dimensioner og mini sorte huller Antagelse: Ekstra ’sammenkrøllede’ dimensioner influerer kun tyngdekraften. -> Planck længden (hbar,c og G[D]) bliver en ’effektiv’ længde, dvs. dimensionsafhængig. Simulering af mini sort hul henfald v. LHC For N>5 kan Planck energien blive TeV. Bedste øvre grænse: d=0.2 mm (!) Tilfældet N=5 eksperimentelt udelukket (influerer solsystemet).

  20. GUT, proton stabilitet • Supersymmetri (LSP stabil – LHC?) • Nukleon henfald (t>5e33 år, 90% CL) -> SU(5)

  21. CNGSGeneve, Schweiz – Gran Sasso, Italien

  22. Neutrino-stråle

  23. Massive neutrinoer K2K (Japan) CNGS (CERN) Minos (USA) Super-Kamiokande Atmosfæriske neutrinoer:

  24. CLIC, Geneve, Schweiz

  25. CLIC (før den, måske Tesla eller NLC) Motivation (bla.): CP-brud i Higgs sektor Flere Higgs-bosoner Nye spartikler Extra dimensioner Udfordringer: Stabilitet (2 nm!) Høj gradient RF Beamstrahlung Ultra-lav emittans

  26. CLIC Design-studier afsluttes (måske) 2009

  27. Hawking stråling, sorte huller Hawking stråling ’Beamstrahlung’ Unruh stråling:

  28. Myon collider (?) • Reduceret strålingstab (lille ring mulig) • Lepton kollisioner (veldefineret) • Men: • Neutrino strålingsfare (!) • Køling kompliceret (levetid)

  29. Mere end en kilometer for at se mindre end en femtometer

  30. Anti-atomer, CPT, asymmetriens oprindelse • Ved Big Bang: Lige mange af hver! • Nu: Meget få antipartikler 1.000.000.000 antipartikler 1.000.000.001 partikler Brint – antibrint sammenligninger -> CPT brud (?)

  31. Antibrint hyperfinstruktur – få m er nok! `Bedste CPT grænse´: `kvalificeret gæt´: = = (10-18 prec. 1S-2S) GS-HFS konkurrencedygtigt m. K-system (i energienheder): Forventet 10-6

  32. Overalt

  33. Mikrobølgebaggrundsstråling WMAP COBE Planck, Opsend. 2007

  34. Kosmisk stråling Meget energirige partikler (protoner eller fotoner) bombarderer Jorden Giver ‘byger’ af elementarpartikler eV 1 keV 103 MeV 106 GeV 109 TeV 1012 PeV 1015 EeV 1018 ZeV 1021

  35. Kosmiske stråler Partikler med >1020 eV: • Kan ikke ‘laves’ • Kan ikke ‘rejse’ • Ca. 1 pr. km2 pr. 100 år Eksisterer de?

  36. Gravitationsbølger LIGO Sort hul – neutronstjerne kollision

  37. Verdensfysikåret

  38. Lysets fart – en øvelse for gymnasiet (?) • Øvelsesvejledning, stykliste og kort konstruktionsvejledning udleveret, opdateres på www.phys.au.dk/~ulrik/lysets_fart_v10.pdf • Samlet pris < 3500 kr. • Anslået tidsforbrug på samling: 2-3 timer (kun 1 gang) • Anslået tidsforbrug på opstilling (1ste gang): 2 timer, herefter 1 time • Præcis måling (få %) som demonstrationsforsøg: 1 time • Præcis måling som elevforsøg: 2 timer (med hjælp) – egnet til grupper på op til 7-8 personer

  39. Mere end enkilometerfor at se mindre end en femtometer…

More Related