ALICE : A Nagy Ion Ütköztető Kísérlet

Hasonló dokumentumok
Hadronok, atommagok, kvarkok

Bemutatkozik a CERN Fodor Zoltán

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

Megmérjük a láthatatlant

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

Részecskefizikai gyorsítók

CERN: a szubatomi részecskék kutatásának európai központja

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

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

A legkisebb részecskék a világ legnagyobb gyorsítójában

Indul az LHC: a kísérletek

Nehézion ütközések az európai Szupergyorsítóban

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

NAGY Elemér Centre de Physique des Particules de Marseille

Részecskés Kártyajáték

Bevezetés a részecskefizikába

Mikrofizika egy óriási gyorsítón: a Nagy Hadron-ütköztető

Theory hungarian (Hungary)

Axion sötét anyag. Katz Sándor. ELTE Elméleti Fizikai Tanszék

JÁTSSZUNK RÉSZECSKEFIZIKÁT!

Csillagászat. A csillagok születése, fejlődése. A világegyetem kialakulása 12/C. -Mészáros Erik -Polányi Kristóf

Részecskegyorsítókkal az Ősrobbanás nyomában

Kísérleti és elméleti TDK a nagyenergiás magfizikai területein

Kozmikus sugárzás a laborban...?

Bevezetés a részecskefizikába

Miből áll a világunk? Honnan származik? Miért olyan, mint amilyennek látjuk?

ELEMI RÉSZECSKÉK ATOMMODELLEK

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

Az ALICE és a REGARD kollaborációk

A sötét anyag nyomában. Krasznahorkay Attila MTA Atomki, Debrecen

A nagy hadron-ütköztető (LHC) és kísérletei

CERN-i látogatás. A mágnesgyár az a hely,ahol a mágneseket tesztelik és nem igazán gyártják őket. Itt magyarázták el nekünk a gyorsító alkotórészeit.

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

Meglesz-e a Higgs-bozon az LHC-nál?

Az RMKI Grid-rendszere

A világegyetem elképzelt kialakulása.

A részecskefizika eszköztára: felfedezések és detektorok

Részecskegyorsítók. Barna Dániel. University of Tokyo Wigner Fizikai Kutatóközpont

A részecskefizika kísérleti eszközei

Bevezetés a nehéz-ion fizikába

Részecskefizika kérdések

Milyen eszközökkel figyelhetők meg a világ legkisebb alkotórészei?

Magfizika tesztek. 1. Melyik részecske nem tartozik a nukleonok közé? a) elektron b) proton c) neutron d) egyik sem

NA61/SHINE: Az erősen kölcsönható anyag fázisdiagramja

KÖSZÖNTJÜK HALLGATÓINKAT!

Hogyan kerül a kvarkanyag

Az expanziós ködkamra

A tau lepton felfedezése

Kirándulás a CERN-ben

A testek részecskéinek szerkezete

Az LHC kísérleteinek helyzete

Z bozonok az LHC nehézion programjában

Sugárzások kölcsönhatása az anyaggal

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

Adatgyűjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb műszerei

Az atommag összetétele, radioaktivitás

Repetitio est mater studiorum

Atomfizika. A hidrogén lámpa színképei. Elektronok H atom. Fényképlemez. emisszió H 2. gáz

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

RÉSZECSKEGYORSÍTÓ CERN. Készítette: Laboda Lilla, Pokorny Orsolya, Vajda Bettina

Atomfizika. Fizika kurzus Dr. Seres István

forró nyomon az ősanyag nyomában Csörgő Tamás MTA KFKI RMKI

az LHC ALICE Lévai P. az MTA KFKI RMKI csoport nevében

A mágneses tulajdonságú magnetit ásvány, a görög Magnészia városról kapta nevét.

MEGLESZ-E A HIGGS-RÉSZECSKE A NAGY HADRONÜTKÖZTETŐVEL?

Modern fizika vegyes tesztek

Atommagok alapvető tulajdonságai

ATOMMAGBAN A VILÁGEGYETEM A KVANTUMMECHANIKA FILOZÓFIÁJA, KÉZZEL FOGHATÓAN

Pósfay Péter. ELTE, Wigner FK Témavezetők: Jakovác Antal, Barnaföldi Gergely G.

TÖKéletes KVARKFOLYADÉK

KVARKOK HÁBORÚJA - A RÉSZECSKÉK MÁR A RUBIK KOCKÁN VANNAK

RUBIK KOCKÁBAN A VILÁG

Atomfizika. Fizika kurzus Dr. Seres István

2. tétel - Gyorsítók és nyalábok (x target, ütköz nyalábok, e, p, nyalábok).

KÖZÉPSZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA

Adatgyőjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb mőszerei

A Föld helye a Világegyetemben. A Naprendszer

Szupernova avagy a felrobbanó hűtőgép

Vastag GEM alapú trigger detektor fejlesztése az LHC ALICE kísérlethez

Bevezetés a modern fizika fejezeteibe. 4. (e) Kvantummechanika. Utolsó módosítás: december 3. Dr. Márkus Ferenc BME Fizika Tanszék

A RÉSZECSKEFIZIKA ANYAGELMÉLETE: A STANDARD MODELL

Csörgő Tamás MTA KFKI RMKI

Atommodellek de Broglie hullámhossz Davisson-Germer-kísérlet

Az atom- olvasni. 1. ábra Az atom felépítése 1. Az atomot felépítő elemi részecskék. Proton, Jele: (p+) Neutron, Jele: (n o )

Adatgyőjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb mőszerei

EGYSZERŰ, SZÉP ÉS IGAZ

A TÁRSULATI ÉLET HÍREI

Vélemény Siklér Ferenc tudományos doktori disszertációjáról

2.ea Fényforrások. Nagynyomású kisülő lámpák OMKTI

Thomson-modell (puding-modell)

Magyarok a CMS-kísérletben

A CERN NA61 kísérlet kisimpulzusú részecskedetektorának építése és fizikai analízise

Innovatív gáztöltésű részecskedetektorok

Bevezetés a részecske fizikába

Földünk a világegyetemben

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

KÖZÉPSZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA

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

Részecske azonosítás kísérleti módszerei

Európai Nukleáris Kutatási Szervezet Európai Részecskefizikai Laboratórium. 50 év a részecskefizika kutatásban. 05 Novembre

Átírás:

1

ALICE : A Nagy Ion Ütköztető Kísérlet A 2014-es kiadást rajzolta: Mehdi Abdi Ötlet és szöveg: Federico Antinori, Panagiotis Charitos, Catherine Decosse, Yiota Foka, Hans de Groot, Despina Hatzifotiadou, Yves Schutz és Christine Vanoli Magyar fordítás: Barnaföldi Gergely Gábor és Karsai Szilvia A rajzoló köszönetét fejezi ki Julie Hadre-nak és Fabienne Marcastelnek ALICE Kísérleti Együttműködés CERN Európai Részecskefizikai Laboratórium, European Organization for Nuclear Research CH 1211 Geneva 23 Switzerland www.cern.ch/alice alice.image@cern.ch 2

3

4

5

Valahol a Föld középpontjánál járhatok... Huh, mekkorát huppantam!... Nocsak, nocsak. Kíváncsi lehetsz. Épp most zuhantál le az ALICE kísérlet aknájába, 52 méter mélyre. ALICE?! Az én nevem is Alice! Hát a tiéd? Carlo vagyok, fizikus. 6

ALICE egyike a CERN LHC négy óriás-kísérletének. ALICE, A Nagy Ion Ütköztető Kísérlet, a Nagy Hadron Ütköztetőt, a világ legnagyobb gyorsítóját használja ólom atommagok ütköztetéséhez. A laboratóriumban az ólom atommagokat közel fénysebességgel ütköztetve, azok belseje,,megolvad'', a korai Világegyetem egy-egy parányi cseppjét állítva elő a másodperc törtrészére. Mígnem később a részecskék újra összetapadva, stabil anyagot nem formálnak. Mik ezek a részecskék? Úgy néznek ki, mint az amelyik után futottam? Láttad? Az egy kvark volt, az anyag építőköve, amiből minden felépül. A kvarkok, olyan részecskék, amik a Nagy Bumm után jöttek létre. Nagy Bumm? Anyag? Kvarkok? Mik ezek? Érdekesen hangzanak, de nem értem. 7

Az anyag az, amiből minden felépül: te és én, a Föld, a Hold, a Nap vagy a galaxisok... Úgy gondoljuk, hogy az összes anyag a Nagy Bumm során született. Ez 13,8 milliárd éve történt, az anyag pedig azóta sokat változott és fejlődött. Az atomot az atommag és a körülötte keringő elektronok építik fel. Az atommag pedig protonokból és neutronokból áll. Helló, én vagyok a kvark! én pedig a gluon! A protonokon és neutronokon belül pedig még kisebb részecskéket találunk: kvarkokat és gluonokat. 8

Azt hiszem értem. Szóval az elektronok, a kvarkok és a gluonok mind elemi részecskék. Láthatjuk ezeket az ALICE kísérletben is? Ha összeütköztetünk atommagokat és sok-sok kicsi Nagy Bummot hozhatunk létre. Ezek a Kis Bummok is olyan hatalmas energiájúak, hogy a kvarkok és a gluonok végre kiszabadulhatnak az őket addig fogvatartó atommagokból. ALICE feladata, hogy nyomon kövesse ezeket a részecskéket. 9

És hogyan lehet összeütköztetni a részecskéket? Az ALICE közvetlenül a majdnem fény sebességével utazó atommagnyalábok pályája mentén helyezkedik el a Nagy Hadronütközető gyorsítóban. Ez egy 27 kilométer kerületű gyűrű, ami a földfelszín alatt 100 méterre helyezkedik el. Vedd csak fel ezt a sisakot és megmutatom. ALICE olyan nehéz, mint az Eiffeltorony. Ugyanakkor oly kicsi, hogy elférne a torony egyik lába alatt is! ALICE hatalmas mágnesén belül pedig detektorokat találunk. Mindegyiknek megvan a maga feladata. Miért? Egy detektor nem elég? A részecskék nem egyformák, ezért másmás detektorra van szükség ahhoz, hogy például az elektronokat és másikra, hogy a protonokat megmérhessük. Egeret sem foghatsz horgászbottal ugye? Az ALICE belsejében sokféle detektor található, hogy biztosan megmérhessünk minden egyes részecskét. Pontosan. Csak épp nem a saját szemünkkel. Akkor a detektorok segítségével megpillanthatjuk a cikázó részecskéket, csakúgy mint egy mikroszkópban? 10

Lássunk néhány példát. A legnagyobb detektorunk egy speciális gázkeverékkel van töltve. Ahogy a részecskék keresztülhaladnak ezen a gázon, nyomot hagynak maguk után. A megfigyelhető nyomok alapján a kutatók azonosítani tudják a részecskéket, pontosan úgy, ahogy egy tapasztalt vadász is megkülönbözteti a nyuszi lábnyomát a szarvasétól. Akkor nem is látjátok közvetlenül a részecskéket? Pontosan, csak a nyomaikat látjuk! De nézzük csak, egy másik detektor azt méri még a svájci óráknál is pontosabban hogy a részecskék mennyi idő alatt jutnak el egyik pontból a másikba. Hiszen, ugyanannyi energiával elindítva a nehezebb részecskék sokkal lassabban haladnak, mint a könnyebbek. Vannak esetleg olyan részecskék is, amelyek túl könnyűek és túl gyorsak ahhoz, hogy elcsípjük őket? Létezik egy részecske, amelynek nincs tömege és pontosan a fény sebességével halad. 11

Nos, ez a fény maga, a fényt alkotó részecskék pedig a fotonok. Ahhoz, hogy a fotonokat elkaphassuk egy nagyon nehéz kristályra van szükség, ami olyan sűrű, mint az ólom és egyúttal olyan átlátszó, mint az üveg. Hogyan lehet látni a részecskéket, ha egyszer ALICE be van zárva? Lefényképezitek őket bent? Valahogy úgy! Mindegyik detektorhoz kapcsolódnak olyan elektronikák, amelyek képesek megvizsgálni az összes nyomot. Begyűjtünk minden információt digitális formában és továbbítjuk a számítógépeknek. Olyanoknak, amit te is használsz otthon az internetezéshez. Csak éppen nekünk itt az ALICE kísérletben több ezer van belőlük. És aztán a fotó alapján megpróbáljátok kideríteni, hogy mi minden történhetett? 12

Képek milliárdjai készülnek. Ahhoz, hogy ezeket mind átnézhessük, több száz kutatóra van szükség a világ minden tájáról. Ezek a kutatók aztán csoportokban dolgozva kiválasztják az elméleti modellek közül azokat, amelyek a legjobban leírják a kísérleti adatokat. 13

A célunk az, hogy megismerjük a kvark-gluon plazma tulajdonságait, és megírhassunk néhány oldalt a Világegyetem történetéből. Hű! Akkor híresek és gazdagok lesztek!!! Oh, nem gondolnám! Mi csupán az tesszük, amit te is, mikor követted a nyuszit... Kielégítjük az emberi kíváncsiságot... Az eredményeinkből például megtudhatjuk hogyan fejlődött az anyag a korai Univerzumban.,,Ti? Kik is vagytok,,ti? Kutatók, mérnökök, technikusok és diákok a világ minden tájáról, körülbelül ezren. Évek óta keményen dolgozunk az ALICE berendezés tervezésén és megépítésén. Volna kedved csatlakozni a partinkhoz? Bemutatnálak a kollégáimnak 14

15 Az ALICE csapat néhány tagja

16