Institut Joef Stefan Odsek za eksperimentalno fiziko osnovnih

Institut Jožef Stefan Odsek za eksperimentalno fiziko osnovnih delcev Ø(Zgodovinski) uvod zoologija osnovnih delcev ØPospeševalniki veliiikiii mikroskopi ØVeliko in majhno (vesolje in delci) ØBodočnost … 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, …. Øvsak ima svoj anti-delec, npr. e- in e+ Økvarki sestavljajo težje delce hadrone, npr. p=uud d s b

4 osnovne sile v naravi: Gluoni Fotoni Bozoni W±, Z 0 Gravitoni(? ) Delca si izmenjujeta nosilce sile in s tem občutita silo

Standardni model n Standardni model je fizikalna teorija, ki opisuje, iz česa je svet sestavljen in kako se osnovni gradniki povezujejo med sabo. n 6 kvarkov, 6 leptonov in 4 nosilci sil n 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 sp o P iki n l a v e eš

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

Že le nev ta s liš ko če Že ne vsk oj ez ero Evropski laboratorij za fiziko delcev CERN:

LEP – veliki pospeševalnik elektronov in pozitronov: e- in e+ krožijo v nasprotnih smereh →

Uporaba E=mc 2:

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 1 s 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, 99996 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 n Eksperimentalna fizika osnovnih delcev delo v velikih raziskovalnih centrih, osnovni merski pripomoček: pospeševalnik n Najmanjši znani gradniki snovi so kvarki (trije kvarki sestavljajo proton, nevtron) in leptoni (npr. elektron), iščemo dalje. . .