Indul az LHC, a világ legnagyobb mikroszkópja

Hasonló dokumentumok
A nagy hadron-ütköztető (LHC) és kísérletei

Siker vagy kudarc? Helyzetkép az LHC-ról

Indul az LHC: a kísérletek

Indul a Nagy hadron-ütköztető: hová és minek?

Építsünk Univerzumot!

Indul az LHC: célok, sikerek, problémák

Indul a legnagyobb részecskegyorsító: elnyeli-e a Világot?

Az LHC-kísérlet és várható eredményei

A Világegyetem leghidegebb pontja: az LHC

A CERN óriási részecskegyorsítója és kísérletei

Óriási gyorsítók és pirinyó részecskék: az LHC indulása

Magyarok a CMS-kísérletben

Részecskefizika a CERN-ben

Az LHC első éve és eredményei

Részecskefizika: elmélet és kísérlet

Indul a CERN óriási gyorsítója: mi az és mire jó?

Egzotikus részecskefizika

Óriási gyorsítók és pirinyó részecskék: az LHC első két éve

Bevezetés a részecskefizikába

A mikrovilág szimmetriái: CERN-kísérletek DE Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma

A Higgs-bozon felfedezése: a nagyenergiás fizika negyvenéves kalandja

Az LHC és a Higgs-bozon

Részecskefizika a CERN-ben

Részecskefizika és az LHC: Válasz a kérdésekre

Bevezetés a részecskefizikába

Tényleg felfedeztük a Higgs-bozont?

A Standard modellen túli Higgs-bozonok keresése

Higgs-bozon: a keresés húszéves kalandja

A Higgs-bozon felfedezése: Nobel-díjas kaland

Részecskefizika a CERN-ben

Megvan már a Higgs-részecske?

Tényleg megvan a Higgs-bozon?

Új fizika keresése p-p ütközésekben a CMS-detektorral ELFT vándorgyűlés, Eger, aug. 23.

Bevezetés a részecskefizikába

Bevezetés a részecskefizikába

A részecskefizika elmélete és a Higgs-bozon

Alapvető szimmetriák kísérleti vizsgálata

Mikrovilág és a Higgs-bozon

Részecskefizikai újdonságok a CERN-ben

Gyorsítók. Veszprémi Viktor ATOMKI, Debrecen. Supported by NKTH and OTKA (H07-C 74281) augusztus 17 Hungarian Teacher Program, CERN 1

Mikrofizika egy óriási gyorsítón: a Nagy Hadron-ütköztető

CERN-kísérletek: CMS és ASACUSA

Megvan-e már végre a Higgs-bozon?

Sérülő szimmetriák az LHC-nál. 1. Higgs-bozon

Megvan-e már végre a Higgs-bozon?

Mikrovilág és a Higgs-bozon

CERN: a szubatomi részecskék kutatásának európai központja

Bevezetés a részecskefizikába

Megmérjük a láthatatlant

A CERN bemutatása. Horváth Dezső MTA KFKI RMKI és ATOMKI Hungarian Teachers Programme, 2011

Részecskefizikai gyorsítók

Hogyan is állunk a Higgs-bozonnal?

Részecskefizika 3: neutrínók

Mese a Standard Modellről 2*2 órában, 1. rész

A Higgs-bozon megfigyelése az LHC-nál: műhelytitkok

Bevezetés a részecskefizikába

MEGLESZ-E A HIGGS-RÉSZECSKE A NAGY HADRONÜTKÖZTETŐVEL?

ILC, a nemzetközi lineáris ütköztető: terv vagy ábránd?

Z bozonok az LHC nehézion programjában

A CERN, az LHC és a vadászat a Higgs bozon után. Genf

Részecskefizika I: a standard modell

Megvan már a Higgs-részecske?

Európai Nukleáris Kutatási Szervezet Európai Részecskefizikai Laboratórium. 58 év a részecskefizikai kutatásban

Bemutatkozik a CERN Fodor Zoltán

A Higgs-bozon megfigyelése az LHC-nál: műhelytitkok

Magyar Tanárprogram, CERN, 2010

Hadronok, atommagok, kvarkok

Meglesz-e a Higgs-bozon az LHC-nál?

Theory hungarian (Hungary)

A részecskefizika kísérleti eszközei

Gyorsítók. Veszprémi Viktor ATOMKI, Debrecen. Supported by OTKA MB augusztus 16. Hungarian Teacher Program, CERN 1

Nehézion ütközések az európai Szupergyorsítóban

Szuperszimmetrikus részecskék

Az LHC kísérleteinek helyzete

Szuperszimmetrikus részecskék keresése a CERN-ben 1

Töltött Higgs-bozon keresése az OPAL kísérletben

ASACUSA, OPAL, CMS (p-p)

Higgs-bozonok keresése az LHC-nál

Határtalan neutrínók

Alapvető szimmetriák kísérleti vizsgálata a CERN ben

Magyarország és a CERN

Európai Nukleáris Kutatási Szervezet Európai Részecskefizikai Laboratórium. 62 év a részecskefizikai kutatásban

JÁTSSZUNK RÉSZECSKEFIZIKÁT!

Töltött részecske multiplicitás analízise 14 TeV-es p+p ütközésekben

FIZIKAI NOBEL-DÍJ, Az atomoktól a csillagokig dgy Fizikai Nobel-díj 2013 a Higgs-mezôért 10

Gyorsítók. Veszprémi Viktor Wigner Fizikai Kutatóközpont OTKA NK augusztus 12. Hungarian Teacher Program, CERN 1

Bevezetés a részecskefizikába

Axion sötét anyag. Katz Sándor. ELTE Elméleti Fizikai Tanszék

Bemutatkozik a CERN. Fodor Zoltán HTP2015, Fodor Zoltán: Bemutatkozik a CERN

Részecskefizikai problémák: Higgs-bozon, antianyag, neutrínók

Magyarország és a CERN

Kísérleti és elméleti TDK a nagyenergiás magfizikai területein

ALICE: az Univerzum ősanyaga földi laboratóriumban. CERN20, MTA Budapest, október 3.

Részecskefizika kérdések

Magfizika szeminárium

A sötét anyag nyomában. Krasznahorkay Attila MTA Atomki, Debrecen

Részecskegyorsítók. Barna Dániel. University of Tokyo Wigner Fizikai Kutatóközpont

Gyorsítók. Veszprémi Viktor ATOMKI, Debrecen. Supported by OTKA MB augusztus 18. Hungarian Teacher Program, CERN 1

A legkisebb részecskék a világ legnagyobb gyorsítójában

Detektorok. Fodor Zoltán. Wigner fizikai Kutatóközpont. Hungarian Teachers Programme 2015

Átírás:

Horváth Dezső: Indul az LHC, a világ legnagyobb mikroszkópja Trefort Gimnázium, Budapest, 2008. okt. 18. p. 1/59 Indul az LHC, a világ legnagyobb mikroszkópja ELTE Trefort Ágoston Gyakorló Gimnáziuma Horváth Dezső MTA KFKI Részecske és Magfizikai Kutatóintézet, Budapest és ATOMKI, Debrecen

Horváth Dezső: Indul az LHC, a világ legnagyobb mikroszkópja Trefort Gimnázium, Budapest, 2008. okt. 18. p. 2/59 Vázlat Szimmetriák, részecskék és kölcsönhatások CERN és gyorsítói A nagy hadron-ütköztető (Large Hadron Collider, LHC) A Compact Muon Solenoid (CMS) kísérlet 2008. szeptember 10: átütő siker 2008. szeptember 19: héliumszivárgás Hogyan tovább? A részecskefizika haszna Jéki László: Indul a legnagyobb részecskegyorsító 10-részes cikksorozat az LHC-ról: http://origo.hu/tudomany

Horváth Dezső: Indul az LHC, a világ legnagyobb mikroszkópja Trefort Gimnázium, Budapest, 2008. okt. 18. p. 3/59 Előszó A (részecske)fizika egzakt tudomány: Pontos matematikai formalizmuson alapszik. Elmélet érvényes, ha kiszámítható, és eredmény egyezik kísérlettel. Az igazi fogalmak mérhető mennyiségek, a szavak csak mankók. Szavak pontos matematika és kísérleti tapasztalat

Horváth Dezső: Indul az LHC, a világ legnagyobb mikroszkópja Trefort Gimnázium, Budapest, 2008. okt. 18. p. 4/59 Az atomtól a kvarkig 10 10 m 10 14 m 10 15 m < 10 18 m

A Világegyetem története Horváth Dezső: Indul az LHC, a világ legnagyobb mikroszkópja Trefort Gimnázium, Budapest, 2008. okt. 18. p. 5/59

Horváth Dezső: Indul az LHC, a világ legnagyobb mikroszkópja Trefort Gimnázium, Budapest, 2008. okt. 18. p. 6/59 A mikrovilág vizsgálata: nagy energia Planck-állandó: h = h/(2π) = 1,055 10 34 J s = 1 Fénysebesség: c = 3 10 8 m/s = 1 Tárgy kicsi méret, m energia 10 3 Energia: 1 ev = kinetikus energia (e, U = 1 V) 1 kev = 10 3 ev; 1 MeV = 10 6 ev; 1 GeV = 10 9 ev; 1 TeV = 10 12 ev Einstein: E = mc 2 [m] = GeV/c 2 = GeV baktérium 10 5 λ(fény) 10 7 1 ev atom 10 10 1 kev atommag 10 14 1 GeV elektron 10 18 1 TeV Heisenberg: E t h/2; p x h/2 Nagyobb energia kisebb távolság mélyebb szerkezet

Horváth Dezső: Indul az LHC, a világ legnagyobb mikroszkópja Trefort Gimnázium, Budapest, 2008. okt. 18. p. 7/59 Hatáskeresztmetszet σ = W/Φ átmeneti valószínűség/fluxus (1 mb = 10 27 cm 2 ) Fluxus = részecskék sürüsége sebessége nyalábban: Φ = n b v b = részecskeszám/felület/sec 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 01 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 0011 000000000 111111111 00000000000 11111111111 0000000000000 1111111111111 0000000000000 1111111111111 000000000000000 111111111111111 0000000000000000 1111111111111111 00000000000000000 11111111111111111 00000000000000000 11111111111111111 0000000000000000000 1111111111111111111 0000000000000000000 1111111111111111111 0000000000000000000 1111111111111111111 000000000000000000000 111111111111111111111 000000000000000000000 111111111111111111111 000000000000000000000 111111111111111111111 000000000000000000000 111111111111111111111 000000000000000000000 111111111111111111111 000000000000000000000 111111111111111111111 000000000000000000000 111111111111111111111 000000000000000000000 111111111111111111111 000000000000000000000 111111111111111111111 0000000000000000000000 1111111111111111111111 0000000000000000000000 1111111111111111111111 000000000000000000000 111111111111111111111 000000000000000000000 111111111111111111111 000000000000000000000 111111111111111111111 000000000000000000000 111111111111111111111 000000000000000000000 111111111111111111111 000000000000000000000 111111111111111111111 000000000000000000000 111111111111111111111 000000000000000000000 111111111111111111111 000000000000000000000 111111111111111111111 0000000000000000000 1111111111111111111 0000000000000000000 1111111111111111111 0000000000000000000 1111111111111111111 00000000000000000 11111111111111111 00000000000000000 11111111111111111 000000000000000 111111111111111 000000000000000 111111111111111 0000000000000 1111111111111 0000000000000 1111111111111 00000000000 11111111111 000000000 111111111 Bombázó részecskenyaláb Céltárgy részecskéje

Horváth Dezső: Indul az LHC, a világ legnagyobb mikroszkópja Trefort Gimnázium, Budapest, 2008. okt. 18. p. 8/59 Szimmetriák a részecskefizikában fontosabbak, mint kémiában vagy szilárdtestfizikában Noether tétel: Globális szimmetria megmaradási törvény Eltolás térben impulzus Eltolás időben energia Forgatás impulzusmomentum Elektromágneses mérték- töltés Mértékelmélet: Lokális szimmetria kölcsönhatás Lokális szimmetria: pontról pontra, meghatározott módon módosuló Spontán szimmetriasértés (Higgs-mechanizmus) tömegek, kiszámíthatóság

Horváth Dezső: Indul az LHC, a világ legnagyobb mikroszkópja Trefort Gimnázium, Budapest, 2008. okt. 18. p. 9/59 Spontán szimmetriasértés tömeg David J. Miller és CERN: http://www.hep.ucl.ac.uk/ djm/higgsa.html

A Standard Modell állatkertje Horváth Dezső: Indul az LHC, a világ legnagyobb mikroszkópja Trefort Gimnázium, Budapest, 2008. okt. 18. p. 10/59

A CERN 20 tagországa Horváth Dezső: Indul az LHC, a világ legnagyobb mikroszkópja Trefort Gimnázium, Budapest, 2008. okt. 18. p. 11/59

A CERN kutatói (felhasználói) Horváth Dezső: Indul az LHC, a világ legnagyobb mikroszkópja Trefort Gimnázium, Budapest, 2008. okt. 18. p. 12/59

Horváth Dezső: Indul az LHC, a világ legnagyobb mikroszkópja Trefort Gimnázium, Budapest, 2008. okt. 18. p. 13/59 A CERN gyorsítói: múlt és jövő LEP: 1989 2000 LHC: 2008 202?

nagy elektron-pozitron ütköztető (LEP) Horváth Dezső: Indul az LHC, a világ legnagyobb mikroszkópja Trefort Gimnázium, Budapest, 2008. okt. 18. p. 14/59

A néhai LEP gyorsító Horváth Dezső: Indul az LHC, a világ legnagyobb mikroszkópja Trefort Gimnázium, Budapest, 2008. okt. 18. p. 15/59

Horváth Dezső: Indul az LHC, a világ legnagyobb mikroszkópja Trefort Gimnázium, Budapest, 2008. okt. 18. p. 16/59 Kalorimetria A CMS-detektor (Compact Muon Solenoid) szelete

Horváth Dezső: Indul az LHC, a világ legnagyobb mikroszkópja Trefort Gimnázium, Budapest, 2008. okt. 18. p. 17/59 LEP-események: e + e Z... pontszerű leptonok ütközése tiszta folyamatok Tipikus OPAL-esemény e + e W + W 4 kvark 4 hadronzápor 75 töltött részecske

Horváth Dezső: Indul az LHC, a világ legnagyobb mikroszkópja Trefort Gimnázium, Budapest, 2008. okt. 18. p. 18/59 A Standard Modell diadalútja Measurement Fit O meas O fit /σ meas 0 1 2 3 α (5) had (m Z ) 0.02758 ± 0.00035 0.02767 m Z [GeV] 91.1875 ± 0.0021 91.1875 Γ Z [GeV] 2.4952 ± 0.0023 2.4958 σ 0 had [nb] 41.540 ± 0.037 41.478 R l 20.767 ± 0.025 20.743 A 0,l fb 0.01714 ± 0.00095 0.01644 A l (P τ ) 0.1465 ± 0.0032 0.1481 R b 0.21629 ± 0.00066 0.21582 R c 0.1721 ± 0.0030 0.1722 A 0,b fb 0.0992 ± 0.0016 0.1038 A 0,c fb 0.0707 ± 0.0035 0.0742 A b 0.923 ± 0.020 0.935 A c 0.670 ± 0.027 0.668 A l (SLD) 0.1513 ± 0.0021 0.1481 sin 2 θ lept eff (Q fb ) 0.2324 ± 0.0012 0.2314 m W [GeV] 80.399 ± 0.025 80.376 Γ W [GeV] 2.098 ± 0.048 2.092 m t [GeV] 172.4 ± 1.2 172.5 July 2008 0 1 2 3 Állapot 2008 nyarán valamennyi kísérlet sokszáz eredményéből Mért számolt /szórás Enyhén eltérő adat évről évre változik Most éppen a e + e Z b b előre-hátra aszimmetriája LEP elektrogyenge munkacsoport: http://lepewwg.web.cern.ch/

Horváth Dezső: Indul az LHC, a világ legnagyobb mikroszkópja Trefort Gimnázium, Budapest, 2008. okt. 18. p. 19/59 De hol van a Higgs-bozon? A spontán szimmetriasértés mellékterméke A fizika legkeresettebb részecskéje, mivel a Standard Modell egyetlen hiányzó alkatrésze. Kísérletileg (még?) nem figyeltük meg, LEP: M(H) > 114.4 GeV Az elmélet szerint léteznie kell mert tömeget teremt és rendbeteszi a divergenciákat It was in 1972... that my life as a boson really began Igazából 1972-ben kezdődött az életem, mint bozon Peter Higgs: My Life as a Boson: The Story of The Higgs, Int. J. Mod. Phys. A 17 Suppl. (2002) 86-88.

A CERN és környéke Horváth Dezső: Indul az LHC, a világ legnagyobb mikroszkópja Trefort Gimnázium, Budapest, 2008. okt. 18. p. 20/59

Horváth Dezső: Indul az LHC, a világ legnagyobb mikroszkópja Trefort Gimnázium, Budapest, 2008. okt. 18. p. 21/59 Az LHC eltérítő-mágnesei 1232 szupravezető mágnes (beszerelés előtt) (L = 15 m, M = 35 t, T = 1.9 K, B = 8.3 T)

Az LHC eltérítő-mágnese: elv Horváth Dezső: Indul az LHC, a világ legnagyobb mikroszkópja Trefort Gimnázium, Budapest, 2008. okt. 18. p. 22/59

z LHC eltérítő-mágnese: keresztmetszet Horváth Dezső: Indul az LHC, a világ legnagyobb mikroszkópja Trefort Gimnázium, Budapest, 2008. okt. 18. p. 23/59

Az LHC mágnesei összeszerelve Horváth Dezső: Indul az LHC, a világ legnagyobb mikroszkópja Trefort Gimnázium, Budapest, 2008. okt. 18. p. 24/59

Az LHC CMS detektora Horváth Dezső: Indul az LHC, a világ legnagyobb mikroszkópja Trefort Gimnázium, Budapest, 2008. okt. 18. p. 25/59

Horváth Dezső: Indul az LHC, a világ legnagyobb mikroszkópja Trefort Gimnázium, Budapest, 2008. okt. 18. p. 26/59 Az LHC CMS detektora 12500 tonnás digitális kamera: 100 M pixel, 40 M kép/mp, 1000 GB/mp adat Tárolás: 100 kép/mp szűrés!!

Horváth Dezső: Indul az LHC, a világ legnagyobb mikroszkópja Trefort Gimnázium, Budapest, 2008. okt. 18. p. 27/59 Az LHC CMS detektora (Compact Muon Solenoid) Súly: 12500 tonna, kétszer annyi vas, mint Eiffel toronyban 2500 résztvevő a világ 35 országából A világ legnagyobb (szupravezető) szolenoidja: belső átmérője 6 m, mágneses tere 4 Tesla Detektorépítésben magyar részvétel: Müondetektorok pozicionáló rendszere: DE Kisérleti Fizikai Int. és ATOMKI Előreszórt részecskék észlelése: (Hadron Forward calorimeter, HF) Készült USA-RU-TR-HU együttműködésben: RMKI, Budapest Az első leeresztett CMS-detektorrész: 2006. nov. 11. Adatkezelés: LHC Computing Grid LCG-állomás RMKI: BUDAPEST

Horváth Dezső: Indul az LHC, a világ legnagyobb mikroszkópja Trefort Gimnázium, Budapest, 2008. okt. 18. p. 28/59 Magyar részvétel a CMS-kísérletben: MTA KFKI RMKI, Budapest (18 fő) Debreceni Egyetem Kísérleti Fiz. Int. (9 fő) MTA ATOMKI, Debrecen (7 fő) Összesen: 34 magyar kutató

Munka a müonkamrákon Béni Noémi és Szillási Zoltán (Debrecen) Horváth Dezső: Indul az LHC, a világ legnagyobb mikroszkópja Trefort Gimnázium, Budapest, 2008. okt. 18. p. 29/59

Horváth Dezső: Indul az LHC, a világ legnagyobb mikroszkópja Trefort Gimnázium, Budapest, 2008. okt. 18. p. 30/59 HF: kvarcszálak acélban Minden CERN-es magyar fűzte Szálkalibráció kész darabon

A CMS mágnese Horváth Dezső: Indul az LHC, a világ legnagyobb mikroszkópja Trefort Gimnázium, Budapest, 2008. okt. 18. p. 31/59

A CMS egyik szelete Horváth Dezső: Indul az LHC, a világ legnagyobb mikroszkópja Trefort Gimnázium, Budapest, 2008. okt. 18. p. 32/59

A CMS belső része Horváth Dezső: Indul az LHC, a világ legnagyobb mikroszkópja Trefort Gimnázium, Budapest, 2008. okt. 18. p. 33/59

A CMS lezáró sapkája Horváth Dezső: Indul az LHC, a világ legnagyobb mikroszkópja Trefort Gimnázium, Budapest, 2008. okt. 18. p. 34/59

LICE: A Large Ion Collider Experiment Horváth Dezső: Indul az LHC, a világ legnagyobb mikroszkópja Trefort Gimnázium, Budapest, 2008. okt. 18. p. 35/59

ATLAS: mágnesek Horváth Dezső: Indul az LHC, a világ legnagyobb mikroszkópja Trefort Gimnázium, Budapest, 2008. okt. 18. p. 36/59

A TOTEM-kísérlet Horváth Dezső: Indul az LHC, a világ legnagyobb mikroszkópja Trefort Gimnázium, Budapest, 2008. okt. 18. p. 37/59

Horváth Dezső: Indul az LHC, a világ legnagyobb mikroszkópja Trefort Gimnázium, Budapest, 2008. okt. 18. p. 38/59 LHC Computing Grid (LCG) 3 magyar intézmény (RMKI, ELTE, BME)

Horváth Dezső: Indul az LHC, a világ legnagyobb mikroszkópja Trefort Gimnázium, Budapest, 2008. okt. 18. p. 39/59 Ütközőnyaláb hozama: luminozitás L = f n N 1N 2 A f : körfrekvencia; n: csomagok száma N 1,N 2 részecske/csomag; A: nyalábok átfedése σ hkm-ű reakció gyakorisága ε hatásfoknál R = εσl Integrális luminozitás: (fb 1 ) Gyorsító ütközési időszak R Ldt energia (fb 1 ) Tevatron 2 TeV 2001-2006 2,5 LHC 14 TeV első pár nap 0,1 LHC 14 TeV első pár hónap 1 LHC 14 TeV első év (kis int.) 10

Horváth Dezső: Indul az LHC, a világ legnagyobb mikroszkópja Trefort Gimnázium, Budapest, 2008. okt. 18. p. 40/59 Az LHC működésének első időszaka 1. Értsük meg a detektort: működés, trigger, kalibráció 2. Mennyire hiteles a szimulációnk? Leírja a SM folyamatait és a detektort? Egyezik a mért adatokkal? 3. Keresd, amit vársz, vedd észre, amit nem vársz. Látunk eltérést (többletet) valamilyen eloszlásban a háttérszimulációhoz képest? Új fizika vagy hibás háttérbecslés? 4. Új fizika? Keresünk többletet, hiányt vagy más jellegzetes tulajdonságokat (Higgs-bozon, SUSY,...) 5. Ha tényleg új fizika: Micsoda? Melyik modell? Milyen paraméterekkel?

Horváth Dezső: Indul az LHC, a világ legnagyobb mikroszkópja Trefort Gimnázium, Budapest, 2008. okt. 18. p. 41/59 LHC: a Jó, a Rossz és a Csúf Jó Hatalmas felfedezési potenciál: nagy energia, sokféle ütközés, óriási luminozitás. Rossz Rettenetes háttér, az érdekesebb dolgok előfordulási gyakorisága 10 6 10 3 Csúf Az érdekes folyamat mellett eseményenként még 10-20 p-p ütközés, hatalmas kombinatorikus háttér.

Horváth Dezső: Indul az LHC, a világ legnagyobb mikroszkópja Trefort Gimnázium, Budapest, 2008. okt. 18. p. 42/59 Veszélyeztetjük-e a Naprendszert? Galaxisok magjában fekete lyukak black hole, BH: M BH > 3 naptömeg, R BH pár km Bizonyos elméleti modellek szerint nagyenergiájú p-p ütközésben keletkezhetnek mikroszkópikus fekete lyukak. Kis tömegüek, azonnal elpárolognak. A kozmikus sugarak milliárdszor nagyobb energiával bombázzák a légkört, Holdat, bolygókat évmilliárdok óta, de nem keletkezett nagy fekete lyuk. Az LHC-ben sem valószínű, de meglátjuk??? YouTube animáció

Rengetegféle modell van Horváth Dezső: Indul az LHC, a világ legnagyobb mikroszkópja Trefort Gimnázium, Budapest, 2008. okt. 18. p. 43/59

Horváth Dezső: Indul az LHC, a világ legnagyobb mikroszkópja Trefort Gimnázium, Budapest, 2008. okt. 18. p. 44/59 Előkészületek az LHC indításához Tervezés kezdete: 1984 (5 évvel a LEP indulása előtt!) Új detektorüregek kiásása 1998-tól LEP-alagút megemelkedik működés közben mágnesek pozíciójának folyamatos kompenzálása LEP leállítása (óriási ellenállás): 2000 vége. LEP-gyorsító és detektorok eltávolítása: 2001 9300 mágnes ellenőrzése (javítása!), levitele, összehegesztése: 2002-2007. Mágnesek lehűtése 1,9 K-re (hidegebb, mint a világűr): 2008 jan-aug Protoncsomag belövése: 2008. szept.

Az LHC működési elve Horváth Dezső: Indul az LHC, a világ legnagyobb mikroszkópja Trefort Gimnázium, Budapest, 2008. okt. 18. p. 45/59

Az LHC vezérlőterme, 2008.09.10 Horváth Dezső: Indul az LHC, a világ legnagyobb mikroszkópja Trefort Gimnázium, Budapest, 2008. okt. 18. p. 46/59

Horváth Dezső: Indul az LHC, a világ legnagyobb mikroszkópja Trefort Gimnázium, Budapest, 2008. okt. 18. p. 47/59 2008.09.10: protonok körbemennek!! 09:35 10:15 10:17 10:25

2008.09.10: protoncsomag stabilizálása 1 0... 25 ns (mérés 10 körönként) Nincs RF, protoncsomag szétterül 250 kör alatt RF ellentétes fázisban, protoncsomag kettéválik és szétterül Horváth Dezső: Indul az LHC, a világ legnagyobb mikroszkópja Trefort Gimnázium, Budapest, 2008. okt. 18. p. 48/59

Horváth Dezső: Indul az LHC, a világ legnagyobb mikroszkópja Trefort Gimnázium, Budapest, 2008. okt. 18. p. 49/59 2008.09.10: protoncsomag stabilizálása 2 RF: javított fázis RF pontos, protoncsomag stabil 2008. szept. 10.: Teljes siker 450 GeV-es protonokkal (gyorsítás nélkül), mindkét irányban!

Horváth Dezső: Indul az LHC, a világ legnagyobb mikroszkópja Trefort Gimnázium, Budapest, 2008. okt. 18. p. 50/59 elkészülés a gyorsító-üzemmódra: a hiba A dipólmágnesek áramának fokozatos növelése (kb. 5000 A-re) szektoronként történt. A 8 szektorból 7 áramát sikeresen felhozták Szept. 19: A 8.-nál kiolvadt egy forrasztás két mágnes között. A mágnes leoldott, a felszabaduló energia felforralta a hűtőrendszer héliumgázát, amelyből 1 tonna lökésszerűen kifújt, kilökve a helyéről több 35-tonnás mágnest. Mintegy 20 mágnest javítás céljából a felszínre kell hozni: a felmelegítés nagyon lassú, hetekig tart. A 48 tartalék mágnesből pótolják öket, de a felmelegítésre és cserére legalább két hónap kell.

Az LHC hőmérséklete 2008.10.11-én Horváth Dezső: Indul az LHC, a világ legnagyobb mikroszkópja Trefort Gimnázium, Budapest, 2008. okt. 18. p. 51/59

LHC-szektorok 2008.10.11-én Horváth Dezső: Indul az LHC, a világ legnagyobb mikroszkópja Trefort Gimnázium, Budapest, 2008. okt. 18. p. 52/59

Horváth Dezső: Indul az LHC, a világ legnagyobb mikroszkópja Trefort Gimnázium, Budapest, 2008. okt. 18. p. 53/59 Az LHC jövőre tényleg elindul Idén ugyan az LHC nem fog működni, de jövőre a tervezettnél korábban (június helyett talán már áprilisban) el tudják indítani, mert a javítás és csere idején a gyorsítórendszeren el tudnak végezni különböző munkákat. A kísérleteknek az eset két okból hátrányos: Nincs mért adat 900 GeV-es protonütközésekkel ellenőrzéshez és kalibrációhoz. Előbb zárják jövőre az LHC-t, akkorra megrendelt detektorelemeket nem tudnak beszerelni. Ilyen hibák mindig előfordulhatnak; az lenne a csoda, ha egyből minden működne egy ennyire bonyolult rendszeren...

Horváth Dezső: Indul az LHC, a világ legnagyobb mikroszkópja Trefort Gimnázium, Budapest, 2008. okt. 18. p. 54/59 Részecskefizikai módszerek haszna Világháló: CERN, 1989 nagyvilág: 1994 Müonspin-rezonancia módszere (kémia, szilárdtestfizika) Pozitronemissziós tomográfia, hadronterápia Grid-hálózatok a számítástechnikában

Számítástechnika: világháló Horváth Dezső: Indul az LHC, a világ legnagyobb mikroszkópja Trefort Gimnázium, Budapest, 2008. okt. 18. p. 55/59

Horváth Dezső: Indul az LHC, a világ legnagyobb mikroszkópja Trefort Gimnázium, Budapest, 2008. okt. 18. p. 56/59 Részecskefizika a mindennapokban Alapkutatás, közvetlen gyakorlati haszna nem várható. Élesíti az elmét, pedagógiai haszna óriási: Kreatív gondolkodásra serkent Az órási méretek miatt komoly technikai fejlesztéseket indukál: 100000 egyforma műszerre tender! Élenjáró programozástechnikai gyakorlat (bankok előszeretettel alkalmaznak HEP-PhD-t szerzett fizikusokat) Lányok, fiúk! Gyertek részecskefizikusnak!

Horváth Dezső: Indul az LHC, a világ legnagyobb mikroszkópja Trefort Gimnázium, Budapest, 2008. okt. 18. p. 57/59 Konklúzió helyett "Van egy elmélet, miszerint, ha egyszer kiderülne, hogy mi is valójában az Univerzum, és mit keres itt egyáltalán, akkor azon nyomban megszűnne létezni, és valami más, még bizarrabb, még megmagyarázhatatlanabb dolog foglalná el a helyét" "Van egy másik elmélet, amely szerint ez már be is következett" Douglas Adams: Vendéglő a világ végén (Nagy Sándor fordítása)

Horváth Dezső: Indul az LHC, a világ legnagyobb mikroszkópja Trefort Gimnázium, Budapest, 2008. okt. 18. p. 58/59 Köszönetnyilvánítás Nemzeti Kutatási és Technológiai Hivatal OTKA NK67974, K72172 és H07C-74153 EU FP6 MC-ToK 509252 és FP7 III 031688 Magyar és Osztrák Tudományos Akadémia TéT JAP-21/2006 és Tokiói Egyetem Megértő együttműködő partnereink

Köszönöm a figyelmet Horváth Dezső: Indul az LHC, a világ legnagyobb mikroszkópja Trefort Gimnázium, Budapest, 2008. okt. 18. p. 59/59