380 likes | 589 Views
2005 - Svetový rok fyziky. Pohľad do mikrosveta. ĽUDIA SA ODDÁVNA PÝTAJÚ. Z čoho sa skladá svet? a Čo ho drží pohromade?. POHĽAD DO MIKROSVETA. základné stavebné bloky hmoty sily, ktoré medzi nimi pôsobia ako ich študujeme čo dnes vieme – štandardný model
E N D
2005 - Svetový rok fyziky Pohľad do mikrosveta
ĽUDIA SA ODDÁVNA PÝTAJÚ Z čoho sa skladá svet? a Čo ho drží pohromade?
POHĽAD DO MIKROSVETA • základné stavebné bloky hmoty • sily, ktoré medzi nimi pôsobia • ako ich študujeme • čo dnes vieme – štandardný model • čo ešte nevieme – čo je za štandardným modelom
Základné jednoduché nedeliteľné V staroveku: zem voda, vzduch, oheň Základné stavebné bloky hmoty
Atóm : malé, husté kladné jadro oblak záporných elektrónov Základné stavebné bloky hmoty
Jadro atómu : kladné protóny neutrálne neutróny Protóny a neutróny: kvarky– elementárne častice Základné stavebné bloky hmoty
Ak protón by mal priemer 1 cm kvark a elektrón by bol menší ako hrúbka vlasu priemer atómu by bol väčší ako dĺžka 30 futbalových ihrísk 99,999999999999 % atómu prázdny priestor Základné stavebné bloky hmoty
Základné stavebné bloky hmoty Tri generácie kvarkov zlomkový elektrický náboj farebný náboj najťažší – t-kvark – 1995 Samostatne sú nepozorovateľné. Z kvarkov sú zložené hadróny: baryóny – 3 kvarky mezóny – kvark+antikvark
Základné stavebné bloky hmoty Antihmota Antičastica je rovnaká ako častica, má však opačný elektrický náboj.
Základné stavebné bloky hmoty Leptóny – bodové častice elektrón, mión, tau – majú elektrický náboj 3 neutrína - elektricky neutrálne
Základné stavebné bloky hmoty 3 generácie častíc (podľa rastúcej hmotnosti) náš svet – 1. generácia ťažšie častice moderné urýchľovače raný Vesmír
Základné stavebné bloky hmoty Svet je zložený zo: 6 kvarkov 6 leptónov
Čo drží svet pohromade 4 základné interakcie gravitačná elektromagnetická slabá silná
Čo drží svet pohromade Ako interagujú častice hmoty? bez vzájomného dotyku vzájomnou výmenou častíc iného typu - nosičov nosiče (sprostredkovatele) interakcií
Čo drží svet pohromade Gravitácia najslabšia interakcia nosič - gravitón Elektromagnetická interakcia drží pohromade atóm nosič - fotón rádiové vlny, mikrovlny, svetlo, rtg lúče,...
Čo drží svet pohromade Silná interakcia krátky dosah – jadro atómu nosič - gluón má tiež farebný náboj zmesfarieb = biela Silná interakcia so vzdialenosťou rastie (ako sila pri rozťahovaní pružiny)
Čo drží svet pohromade Silná interakcia hadronizácia
Čo drží svet pohromade Slabá interakcia nosiče - W+, W-, Z0 (ťažké bozóny) je zodpovedná za rozpady mení typ – vôňu kvarkov a leptónov Hmota okolo nás sa skladá z najľahších kvarkov a leptónov, ktoré sa ďalej nerozpadajú
Ako študujeme mikrosvet Rozmery objektov, ktoré skúma fyzika
Ako študujeme mikrosvet Rutherfordov experiment hypotéza experiment nová teória
Ako študujeme mikrosvet Rutherfordov experiment nalietavajúci zväzok- alfa terčík– zlatá fólia detektor– citlivá vrstva Fyzikálny základ urýchľovanie nabitých častíc elektromagnetickým poľom väčšia hybnosť častíc menšia vlnová dĺžka skúmanie menších oblastí E=mc2
Ako študujeme mikrosvet urýchľovače pevný terčík protibežné zväzky
Ako študujeme mikrosvet CERN LEP - Z, W bozóny LHC – Higgsov bozón o
Ako študujeme mikrosvet Zrážka - prípad Produkty zrážky: množstvo častíc, niektoré sú produkty rozpadu krátkožijúcich častíc • Spracovanie prípadu počítač • Získané informácie : • hodnoty energie, hybnosti častíc • typy častíc
Ako študujeme mikrosvet dráhový detektor magnet elektromgnetický kalorimeter hadrónový kalorimeter miónový kalorimeter
Ako študujeme mikrosvet V elektrón – pozitrónovej zrážke vznikol Z-bozón, rozpadol sa na: mión, antimión tau+, tau- e+, e- kvark, antikvark, gluón kvark, antikvark tau+, tau-
Ako študujeme mikrosvet Príklad počítačovej simulácie prípadu
Štandardný model Základné stavebné častice hmoty a popis síl, ktoré medzi nimi pôsobia
Štandardný model 6 kvarkov 6 leptónov nosiče interakcií elektroslabá teória kvantová chromodynamika okrem gravitácie
Za štandardným modelom Odkiaľ je hmotnosť? Prečo niektoré častice nemajú hmotnosť a iné majú veľkú hmotnosť? Predpoveď: Higgsov bozón Bude nájdený na LHC v CERNe?
Za štandardným modelom Ako vzniká Higgsov bozón
Za štandardným modelom Teória veľkého zjednotenia GUT Zjednotenie silnej, slabej, elektromagnetickej interakcie pri veľmi vysokých energiách (aké boli v ranom Vesmíre)
Za štandardným modelom Zjednotenie všetkých 4 interakcií Teória všetkého Teória strún? 11 rozmerný priestor Príklad : 1- rozmerný priestor 2 - rozmerný priestor
Za štandardným modelom Väčšina hmoty Vesmíru tmavá hmota vieme o nej iba z jej gravitačných efektov z čoho sa skladá?...