A Vilgegyetem kohi Horvth rpd BMF ROIK horvath
A Világegyetem kohói Horváth Árpád, BMF ROIK horvath. arpad@roik. bmf. hu
Rendszám (protonszám) n H: 1, C: 6, O: 8 n Fe: 26 n Se: 34, Au: 79, U: 92
Hol koholták ezeket?
Az őskohó: az ősrobbanás
n n Mi az Ősrobbanás? Tényleg csak egy elmélet?
Az Univerzum története k y ító s r o eg k s c ze s é R NAGY BUMM
Pillanatfelvétel
Ősrobbanás bizonyítékai n n n Doppler-eltolódás (vöröseltolódás) kozmikus mikrohullámú háttérsugárzás (következő diák) elemgyakoriság (75% H, 25 % He)
A mikrohullámú kozmikus háttérsugárzás Amikor az atomok befogták az elektronokat, akkor a Világegyetem átlátszóvá vált. Az akkori (380 000 éves Világegyetem) fotonjait háttérsugárzásként érzékeljük. WMAP = Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (2003)
Hőmérsékleti térkép 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.
A Világegyetem sík
A Világegyetem összetétele
Honnan tudunk ennyi mindent a részecskékről?
CERN n n n 1954 -ben 12 ország alapította Ma: 20 tagállam 7000 -nél több felhasználó a világ minden tájáról
A CERN felülnézetből
A gyorsítólánc
Detektor - ütközőnyaláb
Eperből körte?
Az anyag részecskékből áll („részecskefizika”) Ha egy almát elkezdünk félbe és újból félbe vágni, akkor előbbutóbb eljutunk az atomokhoz. Kérdés: Hány vágás szükséges? Válasz: Csak 84! Egyetlen atom A mag „keringő” elektronokkal nanométer
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 „ragasztják” össze
A protonokból és neutronokból „kilógó” erőhatás tartja össze az atomot. Akkor végre értjük az atom működését
Megmarad-e az energia a bétabomlásban? 1931 – Pauli, Az elektron energiája nem meghatározott neutrínó jóslat 1954 – Szalay, Csikai közvetett megf. 1959 – Reines, Cowan közvetlen megf.
Részecskecsaládok + antirészecskéik
Kölcsönhatások
Kvarkbezárás – asszimptotikus szabadság QED ELEKTRODINAMIKA Elektromosság, töltések QCD KVANTUMSZÍNDINAMIKA Erős kölcsönhatás, kvarkok … ma már nincsenek szabad kvarkok…
2004 -es Nobel-díj David J. Gross H. David Politzer aszimptotikus szabadság Frank Wilczek
Az LHC gyorsítógyűrű
Az LHC és kísérletei 60 -100 méterrel a föld alatt
Az LHC A CERN-ben épülő új gyorsítógyűrű a nagy hadronütköztető (Large Hadron Collider, LHC) protont fog protonnal ütköztetni 14 billió elektronvolton (14 Te. V). Várhatóan 2007 -ben indul.
ALICE (LHC-detektor)
A CMS detektor egy szelete (a gyorsítócső merőleges erre a síkra) Kattintás a részecsketípuson: animáció Esc: kilépés
Mit is adott a világnak a CERN a részecskefizikán kívűl? • A WWW grafikus világa • Valós idejű digitális adatfeldolgozás • Szuperszámítógép clusterek (GRID) • Szupravezető mágnesek • Alagútfúrás tökéletesítése (Csalagút) A jövő pedig az LHC (2008) …
Az Univerzum története k y ító s r o eg k s c ze s é R NAGY BUMM
Az újabb kohók: a csillagok
p+p: 550 ke. V kellene Napban 1, 3 ke. V átlagosan
A neutrínók
A gyenge kölcsönhatás A (szabad) neutron radioaktív, 15 perc alatt protonra, elektronra és neutrínóra bomlik A bomlás nagyon lassú (15 perc rendkívül hosszú idő bomlásoknál) Ezek nélkül a gyenge folyamatok nélkül a Nap leállna!
Neutrínók a Napból Kérdés: Hány napból jövő neutrínó halad át a körmünkön egy másodperc alatt? Válasz: 40 milliárd! – éjjel és nappal, mivel a neutrínók képesek áthatolni a Földön kölcsönhatás nélkül A Napról föld alatt készített kép neutrínókkal
Napneutrínó-probléma Harmadannyi neutrínót észleltek, mint a Nap modellezéséből jön (1956, Davis) (Marx György: Hova tűnt a Nap az égről? ) Mi lehet az ok? 1. rossz a csillagmodell 2. neutrínóoszcilláció (1964, többféle neutrínó) 3. a Nap anyaga alakítja át
A Super-K egy csónakkal
Cserenkov-detektor
és ugyanez müonnal Az SK egy észlelése
Atmoszférikus neutrínóoszcilláció
A Sudbury Neutrínó Obszervatórium (SNO) Kanada, bánya Cserenkov-detektor 9600 fotoelektron-sokszorozó 2000 m mélyen az összes típus mérhető 1000 t nehézvíz 1. 2. elektront lök meg 3. szétlöki az atommagot
Megvan az összes megjósolt napneutrínó! (2001, SNO) Neutrínótömeg?
Köszönöm a figyelmet! Csillagfejlődésről bővebben?
A részecskecsaládok száma
A részecskecsaládok száma 1.
A részecskecsaládok száma 2. x = e, müon, tau, hadron
A részecskecsaládok száma 3. Ax: elágazási arány Γx/Γteljes n: nem látható, azaz neutrínó. SM szerint: 1, 979 -szer lepton eseményé
Részecskeszám (kozmológia) A részecskecsalád számtól is függ, hogy kezdetben melyik elemből mennyi alakult ki. 3 család
- Slides: 55