Transcript delcev
Institut Jožef Stefan Odsek za eksperimentalno fiziko osnovnih delcev (Zgodovinski) uvod zoologija osnovnih delcev Pospeševalniki veliiikiii mikroskopi Veliko in majhno (vesolje in delci) Bodočnost … nova odkritja so pred vrati! Nekaj zgodovine: Pojem osnovnih delcev se je spreminjal v toku zgodovine, skladno s človeškim dojemanjem, kasneje opazovanjem, sveta. Stari Grki so verjeli, da je svet sestavljen iz 4 osnovnih elementov: zraka, ognja, vode in zemlje. Demokrit, 4. stol. p.n.š.: svet je sestavljen iz najmanjših nedeljivih delov - atomov Svet, kot ga vidimo dandanes: e ne m nm t nt u c t Pa še več jih je,…. vsak ima svoj anti-delec, npr. e- in e+ kvarki sestavljajo težje delce hadrone, npr. p=uud d s b 4 osnovne sile v naravi: Gluoni Fotoni Bozoni W±,Z0 Gravitoni(?) Delca si izmenjujeta nosilce sile in s tem občutita silo Standardni model Standardni model je fizikalna teorija, ki opisuje, iz česa je svet sestavljen in kako se osnovni gradniki povezujejo med sabo. 6 kvarkov, 6 leptonov in 4 nosilci sil Vsa znana snov je sestavljena iz kvarkov in leptonov. Interakcije (sile) med delci snovi opišemo z izmenjavo delcev, nosilcev sil. majhno In kako ta (subatomski) svet opazujemo: veliko IJS Odsek za eksperimentalno fiziko osnovnih delcev sodelovanja ... ARGUS, DORIS, DESY CPLEAR, CERN, ŠVICA DELPHI, LEP, CERN, ŠVICA PRETEKLOST HERA-B, HERA, DESY, NEMČIJA SEDANJOST BELLE, KEK, JAPONSKA Pierre Auger, FERMILAB, ZDA ATLAS, LHC, CERN, ŠVICA ... PRIHODNOST Evropski laboratorij za fiziko delcev CERN: LEP – veliki pospeševalnik elektronov in pozitronov: e- in e+ krožijo v nasprotnih smereh → Uporaba E=mc2: Detektor ATLAS možak..tukaj… Kriostat za hlajenje kalorimetra detektorja ATLAS. Kako jih opazimo (delce namreč): Detektorji delcev modularna sestava – merimo energijo, gibalno količino, maso nastalih delcev gospodična Detektor DELPHI: Detektor DELPHI: Kdo je rekel, da delci ne morejo potovati hitreje od svetlobe? V snovi lahko, pri tem pa sevajo svetlobo Čerenkova! Kako jih opazimo: čista soba Polvodniški detektor sledi nabit delec sprosti naboj v polprevodnih pasovih debeline človeškega lasu 6 mm Kvarka b b mezona B dolga razpadna razdalja Laboratorij za fiziko delcev, Hamburg, Nemčija: Institut DESY Pospeševalnik HERA obseg 6.3 km; v 1s 47000 krat okoli; p e-/+ 4 poskusi; sodelovanje s HERA-B HERA-B je med “manjšimi” kolaboracijami v fiziki osnovnih delcev kalorimeter – del merilne naprave HERA-B HERA-B shematsko Detektorji delcev modularna sestava – merimo energijo, gibalno količino, maso nastalih delcev Laboratorij za fiziko delcev, Tsukuba, Japonska: Pospeševalnik KEK-B 11 m pod površjem; obseg 3 km; hitrost e-: 0,999999996 x hitrost svetlobe e+ B e- B Detektor BELLE Detektorji delcev modularna sestava – merimo energijo, gibalno količino, maso nastalih delcev Naprava ni le naslikana: In kaj npr. ugotovimo iz podatkov? B razpada nekoliko drugače kot B Delci razpadajo malenkost drugače kot anti-delci; v dolgem razvoju vesolja je morda prav ta malenkost povzročila, da obstajamo v obliki, v kakršni smo: celotno vesolje je namreč sestavljeno iz snovi (delcev) in ne anti-snovi (anti-delcev) Nobelove nagrade: Nobelove nagrade v fiziki pospeševalnikov Zaključek Eksperimentalna fizika osnovnih delcev delo v velikih raziskovalnih centrih, osnovni merski pripomoček: pospeševalnik Najmanjši znani gradniki snovi so kvarki (trije kvarki sestavljajo proton, nevtron) in leptoni (npr. elektron), iščemo dalje...