1 / 59

Materie , anti- materie en donkere materie

Materie , anti- materie en donkere materie Zoektocht naar de elementaire bouwstenen van de Natuur Niels Tuning ( Nikhef ). Zoektocht naar de elementaire bouwstenen van de Natuur. Machten van tien …. Heelal 10 26 m. Mens 10 0 m. Melkweg 10 21 m. Atoom 10 -10 m. Zonnestelsel

melora
Download Presentation

Materie , anti- materie en donkere materie

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. Materie, anti-materie en donkerematerie Zoektocht naar de elementaire bouwstenen van de Natuur Niels Tuning (Nikhef)

  2. Zoektocht naar de elementaire bouwstenen van de Natuur

  3. Machten van tien … Heelal 1026 m Mens 100 m Melkweg 1021 m Atoom 10-10 m Zonnestelsel 1013 m Kern 10-15 m Aarde 107 m Botsingen 10-18 m

  4. Reis naar het allerkleinste…

  5. Machten van tien … Heelal 1026 m Mens 100 m Melkweg 1021 m Atoom 10-10 m Zonnestelsel 1013 m Kern 10-15 m Aarde 107 m Botsingen 10-18 m

  6. Astronomie Deeltjesfysica

  7. Elementairedeeltjesfysica Vragen die de mensheid al 2000 jaar bezighouden: • Wat zijn de bouwstenen van de materie ? • Welke krachten werken op deze bouwstenen ? 1905 1864 1687 400 v.Chr. Demokritos atoom Newton krachten Maxwell electromagnetisme Einstein van alles…

  8. Zoektocht naar de elementaire bouwstenen van de Natuur

  9. Waar bestaat het heelal uit?

  10. Waarbestaat het heelaluit?

  11. Waar bestaat het heelal uit? 0% ANTI MATTER Slechts 4% is normalematerie…

  12. Wat snappen we niet? Wat is de donkere materie ? Waar is deanti materie ? 0% ANTI MATTER

  13. Wat snappen we al helemaal niet?? 0% ANTI MATTER Donkere energie??

  14. Donkere energie… “the biggest blunder I ever made in my life” 0% ANTI MATTER kosmologische constante van Einstein Zorgt dat het heelal versneld uitdijt! (en dus voor altijd?!) Pas 10 jaar bekend! • 1998: supernova’s verder weg dan hun ouderdom (helderheid) doet vermoeden • 2003: achtergrondstraling: samenspel van materie en donkere energie bepaalt klontering van heelal

  15. Het menu komende half uur: II. Wat is de donkere materie ? I. Waar is deanti materie ? 0% ANTI MATTER Materie(snappen we) • Anti-materie(snappen we, maar is weg??) • Donkerematerie(hebben we ideeen over…)

  16. De stand van zaken in november 2010 http:// pdg.lbl.gov

  17. De elementaire deeltjes up up up Proton down down elektron up Neutron down down

  18. Watkan je maken van deze 3 bouwstenen? periodiek systeem van Mendeleev Alles! Ook Middelburg

  19. I II III Lading c u t +2/3 e (1976) (1995) b d s -1/3 e (1947) (1978) m e t -1 e (1973) (1895) (1936) nm nt ne 0 e (2000) (1963) (1956) De elementaire deeltjes Niet één serie, maar drie! quarks leptons Materie

  20. Fundamentele deeltjes en deeltjesversnellers I II III Lading c u t +2/3 e (1976) (1995) b d s -1/3 e (1947) (1978) m e t -1 e (1973) (1895) (1936) nm nt ne 0 e (2000) (1963) (1956) Is dit alles? Generatie: quarks leptons Materie

  21. Revoluties begin vorige eeuw: Relativiteitstheorie Quantum Mechanica Paul Dirac (1928): relativistische quantum theorie! Anti-materie Voor elk materiedeeltje bestaat een anti-materiedeeltje ! (iγμ∂μ-m)ψ=0 Anti-materie deeltje: • Zelfde massa • Tegenovergestelde lading

  22. I II III Lading c u t +2/3 e (1976) (1995) b d s -1/3 e (1947) (1978) m e t -1 e (1973) (1895) (1936) nm nt ne 0 e (2000) (1963) (1956) De elementaire deeltjes quarks leptons Materie

  23. I II III Lading c c u t t +2/3 e (1976) (1995) b b d d s s -1/3 e (1947) (1978) m m e e t t -1 e (1973) (1895) (1936) nm nm nt nt ne ne 0 e (2000) (1963) (1956) De elementaire deeltjes Lading II III I u -2/3 e quarks +1/3 e +1 e leptons (1932) 0 e Anti-materie Materie

  24. Hoe maak je anti-materie?? Albert Einstein: E=mc2 materie + antimaterie = licht ! (en vice versa) e+ e- e+ e-

  25. Anti-materie in ziekenhuizen:de PET-scan e+e  

  26. Watsnappen we nogniet:

  27. Wat snappen we nog niet? II. Wat is de donkere materie ? I. Waar is deanti materie ? 0% ANTI MATTER Materie(snappen we) • Anti-materie(snappen we, maar is weg??) • Donkerematerie(hebben we ideeen over…)

  28. I. “Anti-materie” Waar is de anti-materiegebleven? Geen anti-materie met satellieten Geen anti-materie sterrenstelsels

  29. II. “Donkere materie” Temperatuurfluctuatiesstructuur van het heelal Gravitationele lens Rotatie-curves Wat is de donkere materie ? We hebben al die tijd maar 4% van het heelal bestudeerd!

  30. II. “Donkerematerie” Temperatuurfluctuatiesstructuur van het heelal 400,000 jaar na oeknal werd heelal doorzichtig De “klontering” zegt iets over zwaartekracht en dus over massa

  31. Oudste foto: 380.000 jaar na de Big Bang

  32. II. “Donkere materie” Rotatie-curves Rotatie-snelheid sterren data Snelheid (km/s) R-0.5 Afstand tot centrum stelsel (kpc)

  33. II. “Donkere materie” Botsende melkwegstelsels Gravitationele lens Normale materie is “afgeremd”: te zien met X-rays Donkere materie is “doorgeschoten”: te zien met gravit. lens

  34. Watsnappen we niet? Anti-materie?? (waar is het gebleven) Donkerematerie?? (watklonterde de sterrenstelsels)

  35. Astronomie Deeltjesfysica

  36. Kijkenzonder je ogentegebruiken

  37. Niels Tuning Open Dag 2008 Botsingen van Deeltjes

  38. I. Hoe onderzoeken we anti-materie: Detector

  39. I. Hoe onderzoeken we anti-materie materie ↔ anti-materie s b b s

  40. II. Hoe ontdek je donkere materie: Detector

  41. II. Hoe ontdek je donkere materie? quark quark Simulatie top quark productie quark proton elektron proton neutrino quark

  42. II. Hoe ontdek je donkere materie? Maak nieuwe deeltjes met energie! E=mc2 Nieuw ? Normaal muon geen balans ? muon

  43. Einde Wat is de donkere materie ? Waar is deanti materie ? 0% ANTI MATTER • Materie (snappen we) • Anti-materie (snappen we, maar is weg??) • Donkere materie (hebben we ideeen over…)

  44. EINDE

  45. Backup slides

  46. Wat is het nut van dit onderzoek? Fundamenteel onderzoek • Kan leiden tot verrassingen, • Soms zelfs nuttig… • Maar per definitie van te voren onbekend “Oneindig veel toegepast onderzoek aan de kaars zou ons nooit het electrische licht hebben gebracht.”

  47. Wat is het nut van dit onderzoek? Fundamenteel onderzoek • Kan leiden tot verrassingen, • Soms zelfs nuttig… • Maar per definitie van te voren onbekend 1947 2009 “Quantum mechanica en begrip van atomen cruciaal voor transitors.”

  48. Wat is het nut van dit onderzoek? Fundamenteel onderzoek • Kan leiden tot verrassingen, • Soms zelfs nuttig… • Maar per definitie van te voren onbekend “Zonder relativiteits-theorie zit de GPS er 10km/dag naast!”

  49. Wat is het nut van dit onderzoek? Fundamenteel onderzoek • Heeft nuttige bij-effecten • Medische toepassingen • Internet • Opleiden van onderzoekers voor de maatschappij (Philips, ASML, etc, etc) PET scan www

  50. Wat is het nut van dit onderzoek? Veel mensen zijn gewoonweg nieuwsgierig Hoort bij de mens • wat is het nut van kunst? religie?

More Related