Waarom zijn we op aarde? Hans Wilschut Kernfysisch Versneller Instituut, Groningen

1. Waarom zijn we op aarde?Hans Wilschut Kernfysisch Versneller Instituut, Groningen • We onderzoeken de fundamentele krachten in de natuur • elementaire symmetrieën essentieel • Oerknal symmetrie: evenveel materie als antimaterie • materie + antimaterie  poef! en weg zijn wij, alleen licht blijft • schending van fundamentele symmetrieën nodig • theorie: te weinig materie in het heelal • In atoom + kernfysica • asymmetrie ook groter dan theorie? • laserval: zet atomen stil • zeer kleine afwijkingen meetbaar Een “paar” atomen vertellen over het heelal

2. Medische toepassing antimaterie Efoton=mec2 e+ e antimaterie materie Efoton=mec2 PET-scan positron (e+) emission tomography mede-ontwikkeld op het KVI in ‘70

3. H.W. Wilschut materie antimaterie tijd   tijd spiegelbeeld meet schending tijdsomkering niet CERN maar met normale materie b.v. elektrisch dipoolmoment De wereldvolgens Escher terug naar af af e+ e-

4. J tijd tijd Schending van tijdsomkering en het electrisch dipoolmoment J Een object met een onregelmatige ladingsverdeling heeft een elektrisch dipoolmoment d + d - spiegel spiegel Een object dat draait heeft spin. In de kwantummechanica bepaalt J de richting en kan een elektrisch dipool d niet bestaan tenzij zowel P als T geschonden wordt. Vindt moleculen, atomen of atoomkernen met eindige d

5. Verkenning van de zwakke interactie Het -verval 10-14 meter neutrino elektron =  1 neutrino 2 elektron Voor bepaalde kernen niet geval 1, wel 2 ….. of toch een beetje….afwijking van het Standaard Model

6. Verkenning van de zwakke interactie elektron Waar is het neutrino? elektron Door de terugstoot van de kern te meten, wordt de richting van het neutrino bepaald De terugstoot is zeer gering  gebruik een atoomval

7. Optische val AGOR TRIP separator T (0K) 1012 106 1 10-6 RFQ koeler Hoe het echt gedaan wordt atoom wolkje

8. TRIP project and facility AGOR Magnetic separator D Q Q D Production Target Q MeV Q Q Nuclear Physics D Q Magnetic Separator D Production target Q Ion Catcher keV Q Atomic Physics eV RFQ Cooler meV Ion catcher (thermal ioniser or gas-cell) AGOR cyclotron MOT RFQ cooler/buncher MOT Beyond the Standard Model Particle Physics neV MOT Low energy beam line TrappedRadioactiveIsotopes: micro-laboratoriesfor FundamentalPhysics

9. Studie van Fundamentele Symmetrien en Interacties met Radioactive Isotopen in Atoomvallen • deeltjes en antideeltjes • tijdsomkering • spiegeling • laten zien waarom we bestaan

10. RFQ system + pulsed extraction tube Pulsed extraction tube RFQ buncher Beam to MOTs RFQ cooler p ~ 10-6 mbar Beam from TI p ~ 10-3 mbar p ~ 10-1 mbar TrappedRadioactiveIsotopes: micro-laboratoriesfor FundamentalPhysics

11. TrappedRadioactiveIsotopes: micro-laboratoriesfor FundamentalPhysics • RF capacitive coupling TRIP RFQ cooler/buncher and LEBL U+VcosWt • DC drag resistor chain • Standard vacuum parts (NW160) • UHV compatible design and materials used -(U+VcosWt) • Electronics designed for large range of isotopes Buffer gas pressure (He): Trap position ~10-1 mbar ~10-3 mbar RFQ ion cooler RFQ ion buncher 10eV thermal Switching on end electrodes