1 / 64

Εισαγωγή Στοιχειώδη Σωμάτια Αλληλεπιδράσεις Ιστορία του Σύμπαντος Σύγχρονες Εξελίξεις Εφαρμογές

UCY. HEP. ΣΕΙΡΑ ΔΙΑΛΕΞΕΩΝ ΣΤΟΝ ΙΑΝΟ Αθήνα , 2 7 Απριλίου , 200 6. ΑΡΧΑΙΟΛΟΓΙΑ ΤΟΥ ΣΥΜΠΑΝΤΟΣ Το Δικαίωμα του Ανθρώπου να Γνωρίζει τα Μυστικά της Δημιουργίας και Εξέλιξης του Σύμπαντος. Εισαγωγή Στοιχειώδη Σωμάτια Αλληλεπιδράσεις Ιστορία του Σύμπαντος Σύγχρονες Εξελίξεις Εφαρμογές

tanuja
Download Presentation

Εισαγωγή Στοιχειώδη Σωμάτια Αλληλεπιδράσεις Ιστορία του Σύμπαντος Σύγχρονες Εξελίξεις Εφαρμογές

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. UCY HEP ΣΕΙΡΑ ΔΙΑΛΕΞΕΩΝ ΣΤΟΝ ΙΑΝΟΑθήνα, 27 Απριλίου, 2006 ΑΡΧΑΙΟΛΟΓΙΑ ΤΟΥ ΣΥΜΠΑΝΤΟΣΤο Δικαίωμα του Ανθρώπου να Γνωρίζει τα Μυστικά της Δημιουργίας και Εξέλιξης του Σύμπαντος Εισαγωγή Στοιχειώδη Σωμάτια Αλληλεπιδράσεις Ιστορία του Σύμπαντος Σύγχρονες Εξελίξεις Εφαρμογές Συμπεράσματα Πάνος Ραζής Καθηγητής Φυσικής Υψηλών Ενεργειών Πανεπιστήμιο Κύπρου

  2. Εισαγωγή • Το Σύμπαν είναι μοναδικό, δεν μπορεί να ρυθμιστεί ως πειραματικό εργαστήριο (παρατήρηση/θεωρία) • Η εικόνα του επηρεάζεται από τις δοξασίες μας • Απαιτεί διεπιστημονική προσέγγιση • Η μελέτη της δομής και των νόμων του γίνεται: • “πηγαίνοντας πίσω στο χρόνο” • επιταχυντές • “αφήνοντας το βέλος του χρόνου να φτάσει σε μας” •  αστροσωματιδιακή φυσική • Αρχαιολογία του Σύμπαντος Αρχαιολογία πραγματική, ανεξάρτητη από την ύπαρξη και τα έργα του ανθρώπου Αρχαιολογία του Σύμπαντος

  3. Εισαγωγή Αρχαιολογία του Σύμπαντος

  4. Κλίμακες της Ύλης Αρχαιολογία του Σύμπαντος

  5. Στοιχειώδη Συστατικά Ιστορική Εξέλιξη των Δομικών Λίθων της Ύλης Αρχαιολογία του Σύμπαντος

  6. Υποδιαίρεση της Ύλης Ταξίδι προς το Μικρόκοσμο Αρχαιολογία του Σύμπαντος

  7. Στοιχειώδη Σωματίδια Ύλης Αρχαιολογία του Σύμπαντος

  8. Κλασσικά Πεδία Δυνάμεων Sir Isaac Newton Ενοποίηση Γήινης και Ουράνιας Βαρύτητας Αρχαιολογία του Σύμπαντος

  9. Κλασσικά Πεδία Δυνάμεων James Clerk Maxwell Ενοποίηση Ηλεκτρισμού και Μαγνητισμού Αρχαιολογία του Σύμπαντος

  10. Κβαντομηχανική • Κβάντιση Φυσικών ΜεγεθώνΤα φυσικά μεγέθη παίρνουν διακριτές τιμές… e e N e Max Planck Erwin Schrödinger Niels Bohr mvr = nh/2p <Ψ2> E2–E1=hν Αρχαιολογία του Σύμπαντος

  11. Κβαντομηχανική 2. Δυϊσμός Ύλης...τα στοιχειώδη συστατικά της ύλης συμπεριφέρονται ως σωματίδια-κύματα... Ε =hv=hc/λλ =h/p Louis de Broglie Αρχαιολογία του Σύμπαντος

  12. Αλληλεπιδράσεις 3. Διάδοση Αλληλεπίδρασης ...η δράση ενός πεδίου δεν είναι στιγμιαία, διαδίδεται μέσω σωματιδίων–με μέγιστη ταχύτητα C=3x108 m/s... Albert Einstein Ειδική Σχετικότητα Αρχαιολογία του Σύμπαντος

  13. Αλληλεπιδράσεις 4. Κβάντιση Πεδίων / Διαδότες Ισχυρές Η/ΜΑσθενείς Αρχαιολογία του Σύμπαντος

  14. Αλληλεπιδράσεις 5. Ιδιότητες Αλληλεπιδράσεων οι αλληλεπιδράσεις έχουν εμβέλεια και ισχύ f(E) Αρχαιολογία του Σύμπαντος

  15. Βαρύτητα - Χωρόχρονος 6. Δομή του Χωρόχρονου “ο χωρόχρονος καθορίζει στην ύλη πως θα κινηθεί και η ύλη καθορίζει στο χωρόχρονο πως θα καμπυλωθεί”, John. A. Wheeler Albert Einstein Γενική Σχετικότητα Αρχαιολογία του Σύμπαντος

  16. Βαρύτητα - Χωρόχρονος παρατηρούμενη θέση κατά την έκλειψη καμπύλωση του φωτός πραγματική θέση Αρχαιολογία του Σύμπαντος

  17. Κβαντομηχανική/Ειδική & Γενική Σχετικότητα 7. Αρχή Αβεβαιότητας /Φύση του Κενού Werner Heisenberg E=mc2 c = 300,000,000 m/s E=kT k = 10-4 eV/ 0KE=hc/λ h = 4 x 10-15 eV· s ΔΕ•Δt  /2 ΔP•Δx  /2 Αρχαιολογία του Σύμπαντος

  18. Ενοποίηση Αλληλεπιδράσεων Αρχαιολογία του Σύμπαντος

  19. Big-Bang / Ιστορία του Σύμπαντος Αρχαιολογία του Σύμπαντος

  20. Big-Bang / Ιστορία του Σύμπαντος 1. Εποχή ΚβαντικήςΒαρύτηταςt = 10-43 sθ =1032 0KΕ=1019GeVL=10-34m Η βαρύτητα χωρίζει από τις άλλες 3 δυνάμεις “Μεταβολή Φάσης” Αρχαιολογία του Σύμπαντος

  21. Big-Bang / Ιστορία του Σύμπαντος 2. Εποχή Πληθωριστικής Ανάπτυξηςt = 10-35 sθ =1027 0KΕ=1016GeVL=10-32m 3.Εποχή Αποσύνδεσηςτης Ισχυρής Δύναμηςt ≈ 10-32 s Περίσσεια ύλης από αντιύλη Quark-Gluon Plasma “Εποχή Μεγάλης Ενοποίησης” “Μεταβολή Φάσης” “Πληθωριστική Ανάπτυξη” 4. Ηλεκτρασθενής Περίοδοςt = 10-10 sθ =1015 0K Ε=100 GeV L=10-18m Αποσύνδεση ΑσθενούςΔύναμης Εξαΰλωση quarks-antiquarks t = 10-6 s θ =10130KΑσυμμετρία Ύλης-Αντιύλης Νύλη/Νγ≈10-9 “Μεταβολή Φάσης”

  22. Big-Bang / Ιστορία του Σύμπαντος 6.t = 1 s θ =1010 0KΕ=1 MeV L=10-15mΑποσύζευξη νετρίνο 5.t = 10-4 s θ =1013 0KΕ=1 GeV L=10-16mΣχηματισμός P,N 7.t =3 min θ =109 0KΕ=0.1 MeV L=10-12mΣχηματισμός πυρήνων 8.t =300,000χρόνια θ =6000 0KΕ=0.5 eV L=10-10mΣχηματισμός ατόμων Αποσύζευξη φωτός Αρχαιολογία του Σύμπαντος

  23. Big-Bang / Ιστορία του Σύμπαντος 9.t =109χρόνια θ = 18 0K Σχηματισμός βαρύτερων πυρήνων μέχρι το σίδηρο Σύνθεση Γαλαξιών 10.t =13x109χρόνια θ = 3 0K Σήμερα Αρχαιολογία του Σύμπαντος

  24. Επιβεβαίωση Συμβατικού Μοντέλου Big-Bang Ταχύτητα Απομάκρυνσης km/sec Edwin Hubble Απόσταση Mpc (α) Διαστολή Σύμπαντος Νόμος του Hubble V = H0 RH0≈65 Km s-1Mpc-1 Αρχαιολογία του Σύμπαντος

  25. Αποδείξεις συμβατικού μοντέλου Big-Bang (β) Ισοτοπική αφθονία ελαφρών Στοιχείων ( Η, He, d, 3He, 7Li) Βαρύτερα στοιχεία: (α) Η πυρηνική σύντηξη που συντελείται στο εσωτερικό των αστέρων φτιάχνει μέχρι το σίδηρο (β) Στο εσωτερικό των ερυθρών γιγάντων και σε εκρήξεις υπερκαινοφανών αστέρων γίνεται σύλληψη νετρονίων και διάσπαση βήτα Αρχαιολογία του Σύμπαντος

  26. Αποδείξεις συμβατικού μοντέλου Big-Bang (γ)Κοσμική ΜικροκυματικήΑκτινοβολία Αρχαιολογία του Σύμπαντος

  27. Προβλήματα συμβατικούμοντέλου Big-Bang • (1) Πρόβλημα του Ορίζοντος:πως μπορεί τα διάφορα μέρη του Σύμπαντος να βρίσκονται στην ίδια θερμοκρασία χωρίς να έχουν θερμική επαφή μεταξύ τους; • (2) Επίπεδο Σύμπαν:η πυκνότητα του Σύμπαντος είναι κοντά στην κρίσιμη πυκνότητα (ρ/ρc 1) • (3) Μαγνητικά Μονόπολα:Θα έπρεπε να βλέπαμε ένα αριθμό από μαγνητικά μονόπολα λόγω συμμετρίας του ηλεκτρικού με το μαγνητικό πεδίο Λύση:Πληθωριστικό Μοντέλο Σύμπαντος Αρχαιολογία του Σύμπαντος

  28. Πληθωριστικό Μοντέλο The Inflationary Universe Το Πληθωριστικό Σύμπαν ΧΡΟΝΟΣ  SEC Time in seconds Αρχαιολογία του Σύμπαντος

  29. Θερμοκρασία 0Κ Ήλιος Χρόνος “Ταξίδι” πίσω στο Χρόνο Αρχαιολογία του Σύμπαντος

  30. Πειράματα Φυσικής Υψηλών Ενεργειών-CERN Αρχαιολογία του Σύμπαντος

  31. Πείραμα L3 (1989-2000) e+ e- hadrons ECM= 90-209 GeV L= ~1032 cm-2 s-1 B= 0.5 Tesla Πείραμα L3 LEPτούνελ Αρχαιολογία του Σύμπαντος

  32. m > 114.6 GeV Μερικά ενδιαφέροντααποτελέσματα Αριθμός οικογενειών νετρίνο

  33. Μερικά ενδιαφέροντααποτελέσματα (1) Μέτρηση αριθμού οικογενειών Neutrino εμμέσωςNν=2.980.05 άμεσαNν=2.980.070.07 (2) Πρόγνωση μάζας top quark mt (LEP) =1771119 GeV mt (CDF) =1741013 GeV (3) Μέτρηση Z0 lineshape MZ =91.194  0.004 GeV ΓΖ =2.502  0.005 GeV(4) Αναζήτηση νέων σωματιδίων MH>106 GeV SM Higgs MH>108 GeV Mh>80.5 GeV MSSM MH<215 GeV MA>81.0 GeV MH±>65.0 GeV (5) Αναζήτηση διεγερμένων σωματιδίων me* > 92.4 GeV mνe*>93.4 GeV mμ* > 92.4 GeVmνμ* >93.5 GeV mτ* > 91.7 GeV mντ* >90.2 GeV Αρχαιολογία του Σύμπαντος

  34. Μερικά ενδιαφέροντααποτελέσματα (6) Αναζήτηση για Υπερσυμμετρική Σκοτεινή Ύλη Neutralino’s Χ01 , Χ02 , Χ03 , Χ04 Χ01= Lightest Supersym. Particle (LSP) mΧ01 > 32.5 GeV(7) Tests QED / Μελέτη σπανίων διασπάσεων Br (Zμτ )<19 x 10-6Br(Zπ0γ) <5.2x10-5 Br (Zeτ )<13 x 10-6 Br(Zγγ) <5.2 x 10-5 Br(Zeμ ) <6 x 10-6Br(Zηγ) <7.6 x 10-5(8) Μέτρηση των ιδιοτήτων του W Mw = 80.3600.0580.064 Γw = 2.190.140.16 Αρχαιολογία του Σύμπαντος

  35. Μερικά ενδιαφέροντααποτελέσματα Η ισχύς των αλληλεπιδράσεων μεταβάλλεται : f (E)

  36. Μερικά ενδιαφέροντααποτελέσματα Χωρίς Υπερσυμμετρία ΥΠΕΡΣΥΜΜΕΤΡΙΑ Συμμετρία ανάμεσα στα σωματίδια ύλης και τα σωματίδια που διαδίδουν τις αλληλεπιδράσεις Με Υπερσυμμετρία Αρχαιολογία του Σύμπαντος

  37. Επιταχυντής LHC Αρχαιολογία του Σύμπαντος

  38. LHC τούνελ Αρχαιολογία του Σύμπαντος

  39. Πείραμα CMS στο LHC Κρούσεις P-P ECM= 14 TeV L= 1034 cm-2 s-1 B= 4 Tesla Αρχαιολογία του Σύμπαντος

  40. Ανιχνευτικά Συστήματα του CMS Αρχαιολογία του Σύμπαντος

  41. Συνθήκες στο LHC Υψηλή Ένταση Μαγνητικού Πεδίου 4 Tesla Υψηλή Συχνότητα 40 MHz Μεγάλη Διάρκεια >10 Χρόνια Συνθήκες LHC L = 1034 cm-2 s-1 Μεγάλη Ακτινοβολίαμέχρι 6.5 Gy/h Θερμική / Μηχανική καταπόνηση12500t Αρχαιολογία του Σύμπαντος

  42. Ανιχνευτικά Συστήματα (γενικά) Αρχαιολογία του Σύμπαντος

  43. Ο Μαγνήτης του CMS Πρώτος τροχόs:CMSBarrel Yoke Wheel Δίσκοι (μικρές γωνίες)

  44. Αναζήτηση του Σωματιδίου Higgs Τοhiggsδίνει μάζα σε όλα τα άλλα σωματίδια Προσομοίωση higgs 4 μιόνια Αρχαιολογία του Σύμπαντος

  45. Mγγ(GeV) Mγγ(GeV) Αναζήτηση του Σωματιδίου Higgs H γγ(90-150GeV) Αρχαιολογία του Σύμπαντος

  46. COsmic Background Explorer Ανομοιομορφίες 1/100,000 Σύγχρονες Εξελίξεις COBE Ανομοιογένεια στην Κοσμική Μικροκυματική Ακτινοβολία Υποβάθρου Αρχαιολογία του Σύμπαντος

  47. COBE -100T (μΚ)+100 WMAP -200T (μΚ)+200 Σύγχρονες Εξελίξεις Ανομοιογένεια: Κοσμική Μικροκυματική Ακτινοβολία Υποβάθρου Αρχαιολογία του Σύμπαντος

  48. Πρόγνωση για ένα επίπεδο Σύμπαν μεm=0.27 and = 0.73 Σύγχρονες Εξελίξεις WMAP: Hinshaw et al. 2003 “Ηχώ” από το Big-Bang Αρχαιολογία του Σύμπαντος

  49. Γεωμετρία Σύμπαντος ΑΝΟΙΚΤΟ ΕΠΙΠΕΔΟ ΚΛΕΙΣΤΟ Σύγχρονες Εξελίξεις Αρχαιολογία του Σύμπαντος

  50. Σύγχρονες Εξελίξεις Survey τύπου 1a Supernova μεμεγάλο redshift Το Σύμπαν διαστέλλεται με πιο αργό ρυθμό Perlmutter et al. 1998, Riess et al.,1998 Αρχαιολογία του Σύμπαντος

More Related