1 / 66

Deeltjesfysica Nikhef : Nationaal instituut voor subatomaire fysica Ivo van Vulpen

Deeltjesfysica Nikhef : Nationaal instituut voor subatomaire fysica Ivo van Vulpen. Deeltjesfysica. Bestudeert de natuur op afstanden < 10 -15 m. 10 -15 m. atoom kern. Quantum theorie beschrijft alle metingen tot 10 -18 m.

westbrook-sterling
Download Presentation

Deeltjesfysica Nikhef : Nationaal instituut voor subatomaire fysica 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. DeeltjesfysicaNikhef: NationaalinstituutvoorsubatomairefysicaIvo van Vulpen

  2. Deeltjesfysica Bestudeert de natuur op afstanden < 10-15 m 10-15 m atoom kern Quantum theorie beschrijft alle metingen tot 10-18 m

  3. Zwaartekracht en Electromagnetisme“zelfde krachten … nieuwe modellen” Relativiteitstheorie Newton Einstein Quantummechanica Maxwell Bohr

  4. De kernkrachten 1] Positieve deeltjes stoten elkaar toch af ? 2] Wat houdt de neutrale deeltjes bij elkaar ? 10-10 m 2 nieuwe natuurkrachten: - zwakke kernkracht - sterke kernkracht 10-15 m atoomkern

  5. Elementaire deeltjes fysica Vragen die de mensheid al 2000 jaar bezighouden: - Wat zijn de bouwstenen van de materie ? - Wat zijn de krachten die op deze bouwstenen werken ? Deeltjesfysicus anno 500 B.C. Nikhef‘ers 2009 A.D.

  6. De elementaire deeltjes up down elektron

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

  8. Wat kan je maken met deze 3 bouwstenen! periodiek systeem van Mendeleev Alles!

  9. De elementaire deeltjes up charm top down strange bottom elektron muon tau neutrino neutrino neutrino

  10. bouwstenen van proton/neutron elektron Deeltjes Krachten 1) Electromagnetisme2) Zwakke kernkracht3) Sterke kernkracht Quarks Leptons muon

  11. Begrijpen we ook het ‘iets verderop’ ? Maan Aarde Mars

  12. “Quarks en Leptonen zijn de bouwstenen van materie” 1 Donkere materie

  13. Revolutie in kosmologie laatste paar jaarStructuur van het heelal

  14. TemperatuurfluctuatiesStructuur van het heelal Rotatie-curves Gravitationele lens Donkere materie We hebben al die tijd maar 4% van het heelal bestudeerd !

  15. Materie en anti-materie elektron & anti-elektron muon & anti-muon

  16. “Materie en anti-materiewordenaltijd in gelijkehoeveelhedengemaakt.” 2 Theorie: materie en anti-materie zelfde eigenschappen Waarneembaar heelal:wel materie, geen anti-materie Levenduur muon: 2.197 μs Levenduur anti-muon: 2.197 μs Waar is de anti-materiegebleven ? Verschil materie en anti-materie

  17. “Liever geen massa voor de deeltjes. Dat breekt namelijk de mooie symmetrie.” 3 Neutrino’s Elektron Muon Tau Er is welmassa! Zeergrotespreiding Massieve W en Z bosonen up,down, strange charm Top quark bottom Oorsprong van massa Higgs boson

  18. Kijkenzonder je ogentegebruiken

  19. 1] Kijken met licht Licht verstrooit aan objecten die groterzijn dan de golflengte van het licht  Energie IR UV Röntgen 10-6 m 10-11 m 2] Kijken met deeltjes Quantummechanica: deeltjes zijn golven  microscoop voor zeer kleine afstanden: - klein: elektronen microscoop - kleinst: Large Hadron Collider λ ~ 10-19 m

  20. onbekend voorwerp achter een gordijn … en 100 kogeltjes bovenaanzicht ? Hoe ketsen de kogels af ?

  21. Situatie 1 ? ? Situatie 2 ? ?

  22. Situatie 1 ? Situatie 2 ?

  23. Situatie 3 ? ? Quantum-model ‘Kijken’ naar sub-atomaire structuren: 1) Kleine kogels maken: Deeltjesversneller2) Berekenen wat je verwacht voor een hypothese: Theorie 3) Afgeketste deeltjes kunnen bekijken: Detector

  24. De grootste microscoop op aardede Large Hadron Collider (LHC) op CERN bij Genève

  25. De LHC deeltjesversneller Geneve

  26. De Large Hadron Collider LHC: 27 km A10: 32 km Geneve Amsterdam

  27. The LHC machine Energie is gelimiteerd door de kracht van 1232 dipoolmagneten: B= 8.4 T

  28. Logistieke nachtmerrie maar gelukt

  29. De LHC is rond ! “Op 10 september hebben bundels protonen een rondje LHC gemaakt” doorsnede LHC bundel

  30. Energie 1 proton (LHC) Energie LHC bundel 3000 x 100.000.000.000 protonen Bundel 2 Doorsnede LHC bundelpijp Bundel 1

  31. 40 miljoen botsingen per seconde Bundel 1 Bundel 2

  32. Klassiek botsen Quantummechanisch botsen proton proton

  33. Wat verwacht je ? Klopt het ?

  34. Albert Einstein Bij de LHC op CERN:Energie omzetten in massa (deeltjes)

  35. Heel vaak botsen

  36. Hoe zien die botsingen er nou uit ? quark quark Simulatie top quark productie quark proton elektron proton neutrino quark

  37. LHCb ATLAS CMS ALICE

  38. De Atlas detector het grootste fototoestel op aarde muon detector positie en impuls geladen deeltjes magneet magneet energie elektronen en fotonen mens energie quark-deeltjes

  39. De Atlas pixel detector 80 MegaPixel camera 40.000.000 foto’s per seconde

  40. De Atlas SCT detector Foto in de cleanroom op het Nikhef (Amsterdam)

  41. De Atlas Muon Detector Nikhef CERN Beneden in de Nikhef hal mens

  42. De Atlas detector doet het: bundelachtergrond Op 10 september 2008 Atlas detector operationeel tijdens start-up LHC bundel bundel 1 Bundel gestopt op een blok koper

  43. Voor-aanzichtAtlas detector Zij-aanzichtAtlas detector

  44. Ok, het echtewerk …

  45. Hoe ontdek je nou nieuwe dingen Nieuwe afstandschaal EN nieuwe detector Nieuw ? Normaal muon muon ? muon muon

  46. Fotootjes kijken 40 miljoen botsingen per seconde ongeveer 1 Higgs boson per dag 1 naald in 40 miljoenhooibergen ….. per seconde !

  47. We zijn er klaar voor LHC versneller Detectoren 10 september 2008: bundel rond Nu problemen. Herstart april 2009 ATLAS detector klaar… LHCb, ALICE, CMS ook Theorie Meer dan genoeg vragen… meer dan genoeg ideeën/oplossingen

  48. Astro-deeltjesfysica

More Related