CERN: a szubatomi részecskék kutatásának európai központja

Hasonló dokumentumok
Bevezetés a részecskefizikába

Hadronok, atommagok, kvarkok

JÁTSSZUNK RÉSZECSKEFIZIKÁT!

Indul az LHC: a kísérletek

Megmérjük a láthatatlant

Mikrofizika egy óriási gyorsítón: a Nagy Hadron-ütköztető

Az LHC kísérleteinek helyzete

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

Részecskefizikai gyorsítók

Repetitio est mater studiorum

Bevezetés a részecske fizikába

Bevezetés a részecskefizikába

Részecskegyorsítókkal az Ősrobbanás nyomában

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

Magyarok a CMS-kísérletben

Részecskefizika a CERN-ben

Bemutatkozik a CERN Fodor Zoltán

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

Theory hungarian (Hungary)

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

A legkisebb részecskék a világ legnagyobb gyorsítójában

Bevezetés a részecskefizikába

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

A sötét anyag nyomában. Krasznahorkay Attila MTA Atomki, Debrecen

A nagy hadron-ütköztető (LHC) és kísérletei

Részecskefizika a CERN-ben

Részecskefizika és az LHC: Válasz a kérdésekre

A RÉSZECSKEFIZIKA ANYAGELMÉLETE: A STANDARD MODELL

Bevezetés a részecskefizikába

Határtalan neutrínók

A tau lepton felfedezése

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

Tényleg megvan a Higgs-bozon?

Nehézion ütközések az európai Szupergyorsítóban

NAGY Elemér Centre de Physique des Particules de Marseille

Töltött Higgs-bozon keresése az OPAL kísérletben

A testek részecskéinek szerkezete

A Higgs-bozon felfedezése: a nagyenergiás fizika negyvenéves kalandja

Axion sötét anyag. Katz Sándor. ELTE Elméleti Fizikai Tanszék

Fizikaverseny, Döntő, Elméleti forduló február 8.

Meglesz-e a Higgs-bozon az LHC-nál?

Elemi részecskék, kölcsönhatások. Atommag és részecskefizika 4. előadás március 2.

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

Egzotikus részecskefizika

Az LHC első éve és eredményei

Siker vagy kudarc? Helyzetkép az LHC-ról

A Standard Modellen túl. Cynolter Gábor

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

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

HORVÁTH DEZSŐ A HIGGS-BOZON

Részecskefizikai újdonságok a CERN-ben

Kozmikus sugárzás a laborban...?

A részecskefizika kísérleti eszközei

Bevezetés a részecskefizikába

MEGLESZ-E A HIGGS-RÉSZECSKE A NAGY HADRONÜTKÖZTETŐVEL?

Szuperszimmetrikus részecskék

Szuperszimmetrikus részecskék keresése a CERN-ben 1

Új, 125 GeV nyugalmi tömegű részecske megfigyelése

Radiokémia vegyész MSc radiokémia szakirány Kónya József, M. Nagy Noémi: Izotópia I és II. Debreceni Egyetemi Kiadó, 2007, 2008.

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

Óriási gyorsítók és pirinyó részecskék: az LHC első két éve

Részecskefizika a CERN-ben

2. Rész A kozmikus háttérsugárzás

Részecskefizika: megvan a Higgs-részecske?

Higgs-bozon: a keresés húszéves kalandja

Eötvös Loránd Fizikai Társulat Európai Nukleáris Kutatás Szervezete 1. ELŐADÁSOK Horváth Dezső professzor úr Sükösd Csaba professzor úr Mick Storr

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

A Standard modellen túli Higgs-bozonok keresése

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

Részecskegyorsítók. Barna Dániel. University of Tokyo Wigner Fizikai Kutatóközpont

ELEMI RÉSZECSKÉK ATOMMODELLEK

Részecskefizika kérdések


Részecskefizika 3: neutrínók

Indul az LHC: célok, sikerek, problémák

BEVEZETÉS A RÉSZECSKEFIZIKÁBA

A világegyetem elképzelt kialakulása.

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

Atomfizika. Az atommag szerkezete. Radioaktivitás Biofizika, Nyitrai Miklós

Z bozonok az LHC nehézion programjában

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

A Világegyetem leghidegebb pontja: az LHC

töltéssel rendelkező vagy semleges részecskék kinetikus energiája és (vagy) impulzusa a kondenzált közegek atomjaival ütközve megváltozhat.

A részecskefizika elmélete és a Higgs-bozon

egyetemi állások a relativitáselmélet általánosítása (1915) napfogyatkozás (1919) az Einstein-mítosz (1920-tól) emigráció 1935: Einstein-Podolsky-

Legújabb eredmények a részecskefizikában. I. rész

Az LHC-kísérlet és várható eredményei

ALICE : A Nagy Ion Ütköztető Kísérlet

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

A CERN NAGY HADRON ÜTKÖZTETŐJE HOZ-E ÚJ FIZIKÁT? (1)

Részecskefizika: elmélet és kísérlet

Óriási gyorsítók és pirinyó részecskék: az LHC indulása

Indul a legnagyobb részecskegyorsító: elnyeli-e a Világot?

Az LHC és a Higgs-bozon

A CERN óriási részecskegyorsítója és kísérletei

NA61/SHINE: Az erősen kölcsönható anyag fázisdiagramja

Vélemény Siklér Ferenc tudományos doktori disszertációjáról

Az atommag összetétele, radioaktivitás

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

A KOZMIKUS HÁTTÉRSUGÁRZÁS KUTATÁSÁNAK TÖRTÉNETE ÉS KILÁTÁSAI

Átírás:

CERN: a szubatomi részecskék kutatásának európai központja 1954-ben alapította 12 ország Ma 20 tagország 2007-ben több mint 9000 felhasználó (9133 user ) ~1 GCHF éves költségvetés (0,85%-a magyar Ft) Az 1954-es alapító okirat az eredeti aláírások 2004: A 20 tagország

Az ismeretgyűjtés eszközei

Képalkotás Ha ismerjük a szóródást meghatározó, a labda és a szórócentrum között fellépő kölcsönhatást leíró fizikai törvényeket, valamint a szóródási képet, akkor elegendő fejtörés után le tudjuk írni a szórócentrum szerkezetét

Képalkotás-feloldóképesség

Képalkotás-feloldóképesség

A fény hullám: Hullámok feloldóképessége λ = c/ν

Részecskék feloldóképessége A részecske is hullám: elektron szóródási képe aranyfólián: λ = p ~ E

α-részecske hullámhossza λ Az atom sugara ~ 1000 λ

Rutherford kísérlete

A modern mikroszkópok részecskegyorsítók Gyorsítás elektrosztatikus térben Modern gyorsítás hullámlovaglással

A modern mikroszkópok részecskegyorsítók Lineáris gyorsítók Tároló- és ütközőgyűrűk Az LHC-ben szupravezető mágnesek (1,9K) tartják körpályán a protonnyalábot

Modern megvalósítás: CERN

Látás az ütközőgyűrűvel Matematikai modell alapján megjósoljuk az ütközések lehetséges kimeneteleinek várható gyakoriságát, és a jóslatot összehasonlítjuk a mért eseményszámokkal (nem igazi mikroszkóp)

És most következik http://www.szgti.bmf.hu/fizika/cern-sajatkezuleg

Lássuk a részecskéket! A CERN sajátkezűleg honlappal

Ismétlés: detektor - ütközőnyaláb

Egy e + e - ütközés eredménye

Az anyag részecskékből áll ( részecskefizika ) Ha egy almát elkezdünk félbe és újból félbe vágni, akkor előbb-utóbb eljutunk az atomokhoz. Kérdés: Hány vágás szükséges? Válasz: Csak 84! Egyetlen atom nanométer A mag keringő elektronokkal

Antianyag Anyag - Az elektromos vonzást fotonok közvetítik

Az atommag pozitív töltésű Protonokból (p) és neutronokból (n) áll. A protonok és neutronok kvarkokból állnak A kvarkok színtöltést hordoznak A kvarkokat gluonok, az erős kölcsönhatást közvetítő részek, ragasztják össze

A protonokból és neutronokból kilógó erőhatás tartja össze az atomot. Akkor végre értjük az atom működését

Részecskecsaládok + antirészecskéik

Kölcsönhatások

Részecskék kölcsönhatása

Detektor szerkezete

Jellegzetes események a LEP OPAL detektorán

Jellegzetes események a LEP OPAL detektorán

Jellegzetes események a LEP OPAL detektorán

e + e - keletkezik

müonpár keletkezik

két hadronsugár keletkezik

három hadronsugár

3-hadronsugaras esemény nagyítva

3-hadronsugaras esemény forgatva

A csatolás A részecskék között az erőket részecskék (bozonok) közvetítik. Két részecske közötti erő arányos azzal a valószínűséggel, hogy milyen valószínűséggel bocsátanak ki közvetítőrészecskét. És milyen valószínűséggel nyelnek el. A két valószínűség (g) megegyezik. Az erő g 2 -tel arányos. Az α = g 2 /4π neve csatolás. Más-más értékű különböző kölcsönhatások esetén

Erős csatolás 1.

Erős csatolás 2. d = 5 GeV/c 2

A futó csatolás Erős SUSY Standard Model Gyenge Elektromágneses

Mi a szuperszimmetria? Kétféle részecske van a természetben: fermion és bozon A fermionok feles spinűek, és nem lehet azonos állapotban két fermion. Mindig egyágyas szobát foglalnak a fermion holtelben. A bozonoknak (nulla vagy pozitív) egész spinjük van, és akárhányan képesek egy szobában aludni. A szuperszimmetria szerint minden fermionnak létezik egy bozon párja és fordítva. Szuperszimmetrikus partnereket még nem találtak, ezért biztosan nehezek. A SUSY-t valamilyen hatás megbontja.

SPIN ½ FERMIONOK SPIN 0 BOZONOK Leptonok Kvarkok SUSY Leptonok Skvarkok Az anyag családjai A SUSY részecskék családjai

Mi a részecskék tömegének eredete? Mass t e d u s c b

A Higgs-bozon A standard modell szerint a tömeget egy - Peter Higgs, angol fizikus után Higgsmechanizmusnak nevezett - hatás hozza létre. Ez az elmélet feltételez egy újabb részecskét, a Higgs-bozont.

Az LHC A CERN-ben épülő új gyorsítógyűrű a nagy hadronütköztető (Large Hadron Collider, LHC) protont fog protonnal ütköztetni 14 billió elektronvolton (14 TeV). Reményeink szerint megtaláljuk vele a Higgs-bozont és talán SUSY részecskéket is.

A Higgs-bozon felfedezésének csatornája: pp ÿ H ÿ ZZ ÿ 4l

Az LHC gyorsítógyűrű

Az LHC alagút

Az ATLAS és a CMS detektorok Az ATLAS úszna a vízen, a CMS tömge 1 Eiffel torony tömegével kb. egyenlő

A részecskecsaládok száma

A részecskecsaládok száma 1.

A részecskecsaládok száma 2. x = e, müon, tau, hadron, neutrinó (nem látható)

A részecskecsaládok száma 3. A x: elágazási arány Γ x /Γ teljes n: nem látható, azaz neutrínó.

Az ősrobbanás

A mikrohullámú kozmikus háttérsugárzás Amikor az atomok befogták az elektronokat, akkor a világegyetem átlátszóvá vált. Az akkori (380 000 éves Világegyetem) fotonjait háttérsugárzásként érzékeljük. Wilkinson Microwave Anisotropy Probe

Temperature Maps Föld Világegyetem 13 milliárd éve kezdte az útját a maradványsugárzás. Útja alatt a Világegyetem tágult, a hullámhosszak növekedtek, jelenleg a mikrohullámnál (néhány cm) van a maximum.

azaz a Világegyetem sík

A Világegyetem összetétele

Köszönöm a figyelmet!

A neutrínóoszcilláció

Atmoszférikus oszcilláció