AKADEMIA PODLASKA W SIEDLCACH WITAMY!!! WYKŁAD WSTĘPNY Przygotowali: Agnieszka Kalata Robert Baca Studenci IV roku matematyki Akademia Podlaska.
Download ReportTranscript AKADEMIA PODLASKA W SIEDLCACH WITAMY!!! WYKŁAD WSTĘPNY Przygotowali: Agnieszka Kalata Robert Baca Studenci IV roku matematyki Akademia Podlaska.
Slide 1
AKADEMIA PODLASKA
W SIEDLCACH
WITAMY!!!
Slide 2
WYKŁAD WSTĘPNY
Przygotowali:
Agnieszka Kalata
Robert Baca
Studenci IV roku matematyki
Akademia Podlaska
Slide 3
ZAPRASZAMY NA WYSTAWĘ:
Slide 4
LHC
(Large Hadron Collider)
POŁOŻENIE
Slide 5
KRAJE CZŁONKOWSKIE
od 1964 jako państwo - obserwator
1953
1953
1992
1993
1953
1993
1953
1991
1991
1953
1959
1953
1953
1953
1986
1953
1953
1961
1999
1953
Slide 6
WIELKI ZDERZACZ
HADRONÓW
Wielki – ponieważ obwód
akceleratora wynosi 27 km
Zderzacz - bo cząstki z dwóch
przeciwbieżnych wiązek
zderzają się w czterech
miejscach, w których tory
tych wiązek się przecinają.
Hadronów - bo przyspieszane są
protony lub jony, które są
hadronami (cząstkami, które
zbudowane są z kwarków i
oddziałują silnie).
Slide 7
NIEKTÓRE DANE:
Długość obwodu tunelu akceleratora
26 659 m
Średnia głębokość tunelu akceleratora
100 m
Energia protonów w wiązce
7 TeV
Prędkość protonów w wiązce
0,999999991 c
Liczba obiegów protonu w akceleratorze na sekundę
Liczba zderzeń cząstek
Liczba rejestrowanych zderzeń
Czas życia wiązki
11 245
600 mln/s
100/s
10 h
Temperatura obwodów nadprzewodzących w tych elektromagnesach
Liczba elektromagnesów akceleratora
1,9 K
9 593
Ciśnienie w rurze wiązki
Koszt akceleratora
Koszt detektorów i gridu (w CERN-ie)
10-13atm
4,98 mld CHF
1,53 mld CHF
Slide 8
CZTERY EKSPERYMENTY:
Slide 9
TROCHĘ HISTORI:
-pierwsze wiązki protonów o energii 0,45 TeV każda - sierpień
- wrzesień 2008 r.,
-wiązki protonów o stopniowo powiększanej energii od 0,45
TeV do 3,5 TeV każda - od listopada 2009 r. do marca 2010 r.
- zderzenia wiązek protonów o energii 3,5 TeV - od marca
2010 r. do końca 2011 r.
Slide 10
Po co powstał taki ośrodek
w CERNIE?
- Uwarunkowania historyczne
-
Koszty badań
-Wykorzystanie siły intelektualnej naukowców
Slide 11
CELE CERNu:
• rozwój techniki
• badania naukowe
• edukacja
• współpraca
• poszukiwanie cząstki Higgsa (czyli boskiej cząstki)
• wytworzenie warunków jakie powstały po Wielkim Wybuchu
Slide 12
OSIĄGNIĘCIA CERNU:
W okresie istnienia CERN-u dokonano w nim wielu ważnych odkryć w fizyce cząstek
oraz innych dziedzinach nauki
i wszystkie te odkrycia przyczyniły się do lepszego zrozumienia Wszechświata.
• WWW (World Wide Web)
• INTERNET
• GRID
• ODKRYCIE BOZONÓW POŚREDNICZĄCYCH
Slide 13
CO CHCEMY WIEDZIEĆ
DZIĘKI EKSPERYMENTOM LHC?
Obowiązujący dzisiaj Model Standardowy cząstek nie wyjaśnia źródła masy.
Teoria przewiduje istnienie pola Higgsa i tzw. cząstki Higgsa odpowiedzialnej
za masę cząstek. Eksperymenty LHC mają wykazać, czy taka cząstka istnieje.
Eksperymenty LHC mają rozstrzygnąć czy istnieją bardziej masywne cząstki
niż dotychczas znane w Modelu Standardowy- tzw. supersymetryczne cząstki.
Eksperymenty mają pomóc wyjaśnić istotę tajemniczej ciemnej masy
i ciemnej energii wypełniającej w 95% Wszechświat.
Eksperymenty powinny stworzyć możliwość badania plazmy kwarkowo-gluonowej
tj. warunków panujących krótko po Wielkim Wybuchu.
Eksperymenty mają wyjaśnić tajemnice nierównowagi miedzy materia i
antymaterią.
Slide 14
ROZWÓJ NASZEJ WIEDZY NA TEMAT
BUDOWY MATERII
Neutrony i protony
składają się
z kwarków (1964).
Dziś
Jądro złożone jest
z protonów (1919)
i neutronów (1932)
Elektrony krążą
wokół dodatnio
naładowanego
jądra (1911).
Atom składa się z
elektronów
i dodatnich obiektów
(1897 - J J Thomson).
Ponad 100 lat temu
Slide 15
NAJMNIEJSZE SKŁADNIKI MATERII
-WIEDZA WSPÓŁCZESNA
Leptony
Kwarki
Bozony pośredniczące
Slide 16
NAJMNIEJSZE SKŁADNIKI MATERII
-WIEDZA WSPÓŁCZESNA
Hadrony = Mezony + Bariony
Hadrony to cząstki złożone z kwarków
Mezony = kwark + antykwark
Bariony = trzy kwarki
Slide 17
Elementarne nośniki
oddziaływań (bozony)
Slide 18
CZĄSTKI HIGGSA
POLE HIGGSA
Slide 19
Slide 20
SKŁADNIKI WSZECHŚWIATA
WEDŁUG OSTATNICH BADAŃ
Slide 21
CZYM JEST CIEMNA MATERIA?
Większość materii Wszechświata jest dla nas niewidzialna
– wedle obecnych szacunków, aż 84% materii Wszechświata stanowi
tajemnicza substancja, zwana ciemną materią.
Specjaliści od fizyki cząstek elementarnych przypuszczają,
że ciemną materię stanowią tak zwane cząstki supersymetryczne.
Liczą oni na to, iż cząstki te uda się odkryć w akceleratorze LHC.
Slide 22
CZYM JEST CIEMNA ENERGIA?
Ciemna energia – w kosmologii jest hipotetyczną formą energii,
która wypełnia całą przestrzeń i wywiera na nią ujemne ciśnienie,
wywołując rozszerzanie się Wszechświata.
Jest to jedno z pojęć wprowadzone w celu wyjaśnienia przyspieszania
ekspansji kosmosu oraz problemu brakującej masy we Wszechświecie.
Slide 23
CZARNA DZIURA
Czarna dziura jest tworem grawitacji,
której podlegają zarówno cząstki o małych,
jak i o dużych masach, a nawet światło.
Slide 24
EKSPERYMENTY W LHC
- ZADANIA
Slide 25
ATLAS
największy obecnie detektor
Poszukiwanie:
- cząstki Higgsa
- dodatkowych wymiarów
- cząstek tworzących ciemną materię
Wymiary
46 m (dług.) x 25 m
(wys.) x 25 m (szer.)
Masa
7 000 ton
Koszt
427 mln CHF
Slide 26
CMS
Poszukiwanie:
- cząstki Higgsa
- dodatkowych wymiarów
- cząstek tworzących ciemną materię
Wymiary
21 m (dług.) x 15 m (wys.) x 15 m (szer.)
Masa
12 500 ton
Pole magnetyczne
4T
Koszt
400 mln CHF
Slide 27
ALICE
...podróż do początku Wszechświata…
ALICE jest eksperymentem badającym plazmę kwarkowo-gluonową
w zderzeniach jonów ołowiu,
co pozwoli odtworzyć w laboratorium warunki tuż po Wielkim Wybuchu,
zanim powstały takie cząstki jak proton i neutron.
Wymiary
26 m (dług.) x 16 m (wys.) x 16 m (szer.)
Masa
10 000 ton
Koszt
148 mln CHF
Slide 28
LHCb
LHCb jest eksperymentem poświęconym badaniom mezonów B
zawierających kwarki piękne (kwarki b)
i pozwoli nam zrozumieć,
dlaczego nasz Wszechświat jest zbudowany prawie całkowicie z materii, a nie antymaterii.
Slide 29
JAK TO DZIAŁA????
Zapraszamy na naszą wystawę,
gdzie mamy nadzieję znajdą Państwo odpowiedzi na wszystkie pytania!
Slide 30
DZIĘKUJEMY ZA UWAGĘ
AKADEMIA PODLASKA
W SIEDLCACH
WITAMY!!!
Slide 2
WYKŁAD WSTĘPNY
Przygotowali:
Agnieszka Kalata
Robert Baca
Studenci IV roku matematyki
Akademia Podlaska
Slide 3
ZAPRASZAMY NA WYSTAWĘ:
Slide 4
LHC
(Large Hadron Collider)
POŁOŻENIE
Slide 5
KRAJE CZŁONKOWSKIE
od 1964 jako państwo - obserwator
1953
1953
1992
1993
1953
1993
1953
1991
1991
1953
1959
1953
1953
1953
1986
1953
1953
1961
1999
1953
Slide 6
WIELKI ZDERZACZ
HADRONÓW
Wielki – ponieważ obwód
akceleratora wynosi 27 km
Zderzacz - bo cząstki z dwóch
przeciwbieżnych wiązek
zderzają się w czterech
miejscach, w których tory
tych wiązek się przecinają.
Hadronów - bo przyspieszane są
protony lub jony, które są
hadronami (cząstkami, które
zbudowane są z kwarków i
oddziałują silnie).
Slide 7
NIEKTÓRE DANE:
Długość obwodu tunelu akceleratora
26 659 m
Średnia głębokość tunelu akceleratora
100 m
Energia protonów w wiązce
7 TeV
Prędkość protonów w wiązce
0,999999991 c
Liczba obiegów protonu w akceleratorze na sekundę
Liczba zderzeń cząstek
Liczba rejestrowanych zderzeń
Czas życia wiązki
11 245
600 mln/s
100/s
10 h
Temperatura obwodów nadprzewodzących w tych elektromagnesach
Liczba elektromagnesów akceleratora
1,9 K
9 593
Ciśnienie w rurze wiązki
Koszt akceleratora
Koszt detektorów i gridu (w CERN-ie)
10-13atm
4,98 mld CHF
1,53 mld CHF
Slide 8
CZTERY EKSPERYMENTY:
Slide 9
TROCHĘ HISTORI:
-pierwsze wiązki protonów o energii 0,45 TeV każda - sierpień
- wrzesień 2008 r.,
-wiązki protonów o stopniowo powiększanej energii od 0,45
TeV do 3,5 TeV każda - od listopada 2009 r. do marca 2010 r.
- zderzenia wiązek protonów o energii 3,5 TeV - od marca
2010 r. do końca 2011 r.
Slide 10
Po co powstał taki ośrodek
w CERNIE?
- Uwarunkowania historyczne
-
Koszty badań
-Wykorzystanie siły intelektualnej naukowców
Slide 11
CELE CERNu:
• rozwój techniki
• badania naukowe
• edukacja
• współpraca
• poszukiwanie cząstki Higgsa (czyli boskiej cząstki)
• wytworzenie warunków jakie powstały po Wielkim Wybuchu
Slide 12
OSIĄGNIĘCIA CERNU:
W okresie istnienia CERN-u dokonano w nim wielu ważnych odkryć w fizyce cząstek
oraz innych dziedzinach nauki
i wszystkie te odkrycia przyczyniły się do lepszego zrozumienia Wszechświata.
• WWW (World Wide Web)
• INTERNET
• GRID
• ODKRYCIE BOZONÓW POŚREDNICZĄCYCH
Slide 13
CO CHCEMY WIEDZIEĆ
DZIĘKI EKSPERYMENTOM LHC?
Obowiązujący dzisiaj Model Standardowy cząstek nie wyjaśnia źródła masy.
Teoria przewiduje istnienie pola Higgsa i tzw. cząstki Higgsa odpowiedzialnej
za masę cząstek. Eksperymenty LHC mają wykazać, czy taka cząstka istnieje.
Eksperymenty LHC mają rozstrzygnąć czy istnieją bardziej masywne cząstki
niż dotychczas znane w Modelu Standardowy- tzw. supersymetryczne cząstki.
Eksperymenty mają pomóc wyjaśnić istotę tajemniczej ciemnej masy
i ciemnej energii wypełniającej w 95% Wszechświat.
Eksperymenty powinny stworzyć możliwość badania plazmy kwarkowo-gluonowej
tj. warunków panujących krótko po Wielkim Wybuchu.
Eksperymenty mają wyjaśnić tajemnice nierównowagi miedzy materia i
antymaterią.
Slide 14
ROZWÓJ NASZEJ WIEDZY NA TEMAT
BUDOWY MATERII
Neutrony i protony
składają się
z kwarków (1964).
Dziś
Jądro złożone jest
z protonów (1919)
i neutronów (1932)
Elektrony krążą
wokół dodatnio
naładowanego
jądra (1911).
Atom składa się z
elektronów
i dodatnich obiektów
(1897 - J J Thomson).
Ponad 100 lat temu
Slide 15
NAJMNIEJSZE SKŁADNIKI MATERII
-WIEDZA WSPÓŁCZESNA
Leptony
Kwarki
Bozony pośredniczące
Slide 16
NAJMNIEJSZE SKŁADNIKI MATERII
-WIEDZA WSPÓŁCZESNA
Hadrony = Mezony + Bariony
Hadrony to cząstki złożone z kwarków
Mezony = kwark + antykwark
Bariony = trzy kwarki
Slide 17
Elementarne nośniki
oddziaływań (bozony)
Slide 18
CZĄSTKI HIGGSA
POLE HIGGSA
Slide 19
Slide 20
SKŁADNIKI WSZECHŚWIATA
WEDŁUG OSTATNICH BADAŃ
Slide 21
CZYM JEST CIEMNA MATERIA?
Większość materii Wszechświata jest dla nas niewidzialna
– wedle obecnych szacunków, aż 84% materii Wszechświata stanowi
tajemnicza substancja, zwana ciemną materią.
Specjaliści od fizyki cząstek elementarnych przypuszczają,
że ciemną materię stanowią tak zwane cząstki supersymetryczne.
Liczą oni na to, iż cząstki te uda się odkryć w akceleratorze LHC.
Slide 22
CZYM JEST CIEMNA ENERGIA?
Ciemna energia – w kosmologii jest hipotetyczną formą energii,
która wypełnia całą przestrzeń i wywiera na nią ujemne ciśnienie,
wywołując rozszerzanie się Wszechświata.
Jest to jedno z pojęć wprowadzone w celu wyjaśnienia przyspieszania
ekspansji kosmosu oraz problemu brakującej masy we Wszechświecie.
Slide 23
CZARNA DZIURA
Czarna dziura jest tworem grawitacji,
której podlegają zarówno cząstki o małych,
jak i o dużych masach, a nawet światło.
Slide 24
EKSPERYMENTY W LHC
- ZADANIA
Slide 25
ATLAS
największy obecnie detektor
Poszukiwanie:
- cząstki Higgsa
- dodatkowych wymiarów
- cząstek tworzących ciemną materię
Wymiary
46 m (dług.) x 25 m
(wys.) x 25 m (szer.)
Masa
7 000 ton
Koszt
427 mln CHF
Slide 26
CMS
Poszukiwanie:
- cząstki Higgsa
- dodatkowych wymiarów
- cząstek tworzących ciemną materię
Wymiary
21 m (dług.) x 15 m (wys.) x 15 m (szer.)
Masa
12 500 ton
Pole magnetyczne
4T
Koszt
400 mln CHF
Slide 27
ALICE
...podróż do początku Wszechświata…
ALICE jest eksperymentem badającym plazmę kwarkowo-gluonową
w zderzeniach jonów ołowiu,
co pozwoli odtworzyć w laboratorium warunki tuż po Wielkim Wybuchu,
zanim powstały takie cząstki jak proton i neutron.
Wymiary
26 m (dług.) x 16 m (wys.) x 16 m (szer.)
Masa
10 000 ton
Koszt
148 mln CHF
Slide 28
LHCb
LHCb jest eksperymentem poświęconym badaniom mezonów B
zawierających kwarki piękne (kwarki b)
i pozwoli nam zrozumieć,
dlaczego nasz Wszechświat jest zbudowany prawie całkowicie z materii, a nie antymaterii.
Slide 29
JAK TO DZIAŁA????
Zapraszamy na naszą wystawę,
gdzie mamy nadzieję znajdą Państwo odpowiedzi na wszystkie pytania!
Slide 30
DZIĘKUJEMY ZA UWAGĘ