De LHC is rond Ivo van Vulpen ( Nikhef / UvA )

31
De LHC is rond Ivo van Vulpen (Nikhef/UvA)

description

De LHC is rond Ivo van Vulpen ( Nikhef / UvA ). Deeltjesfysica. Bestudeert de natuur op afstanden < 10 -15 m. 10 -15 m. atoom kern. Quantum theorie beschrijft alle metingen tot 10 -18 m. bouwstenen van proton/neutron. elektron. Deeltjes. Krachten. - PowerPoint PPT Presentation

Transcript of De LHC is rond Ivo van Vulpen ( Nikhef / UvA )

De LHC is rondIvo van Vulpen (Nikhef/UvA)

Deeltjesfysica

Bestudeert de natuur op afstanden < 10-15 m

atoom kern

Quantum theorie beschrijft alle metingen tot 10-18 m

10-15 m

Deeltjes Krachten

Quarks

Leptons

bouwstenen van proton/neutron

elektron

1) Electromagnetisme

2) Zwakke kernkracht

3) Sterke kernkracht

muon

Newton

Maxwell

Einstein

Relativiteitstheorie

Quantummechanica

Bohr

Zwaartekracht en Electromagnetisme“zelfde krachten … nieuwe modellen”

De kernkrachten

10-10 m

10-15 m

1] Positieve deeltjes stoten elkaar toch af ?

2] Wat houdt de neutrale deeltjes bij elkaar ?

2 nieuwe natuurkrachten:

- zwakke kernkracht

- sterke kernkracht

atoomkern

Massa van deeltjes

Neutrino’s

Elektron

Muon

Tau

up,down, strange

Top quark

bottom

charm

Experimenteel gemetenTheoretisch voorspeld

Het Higgs boson:zorgt ervoor dat deeltjes überhauptmassa kunnen hebben in de theorie

Niks

Quantummechanica: deeltjes zijn golven

microscoop voor zeer kleine afstanden: - klein: elektronen microscoop - kleinst: Large Hadron Collider

IR UV Röntgen Energie

10-6 m 10-11 m

1] Kijken met licht

2] Kijken met deeltjes

Licht verstrooit aan objecten die groterzijn dan de golflengte van het licht

λ ~ 10-19 m

De grootste microscoop op aardede Large Hadron Collider (LHC)

op CERN bij Genève

•10/52

The LHC machine

Energie is gelimiteerd door de kracht van 1232 dipool magneten: B= 8.4 TEnergie is gelimiteerd door de kracht van 1232 dipool magneten: B= 8.4 T

Logistieke nachtmerrie

maar gelukt!

De LHC is rond !

“Op 10 september hebben bundels protonen een rondje LHC gemaakt”

doorsnede LHC bundel

Energie 1 proton (LHC)

Bundel 1

Bundel 2

Doorsnede LHC bundelpijp

Energie LHC bundel

3000 x 100.000.000.000 protonen

Bundel 1

Bundel 2

40 miljoen botsingen per seconde

Klassiek botsen

Quantummechanisch botsenproton proton

Wat verwacht je ?

Klopt het ?

Alb

ert

Ein

ste

in

Bij de LHC op CERN:

Energie omzetten in massa (deeltjes)

Hoe zien die botsingen er nou uit ?

proton

proton

quark

neutrino

elektron

quark quark

quark

Simulatie top quark productie

mens

het grootste fototoestel op aarde

energie elektronen en fotonen

energie quark-deeltjes

positie en impuls geladen deeltjes

magneetmuon detector

magneet

De Atlas detector bestaat echt

nieuwe baas

oude baas

80 MegaPixel camera 40.000.000 foto’s per seconde

De Atlas pixel detector

De Atlas SCT detector

Foto in de cleanroom op het Nikhef (Amsterdam)

ATLAS cavern 0.01 sec

De Atlas detector doet het: atmosferische muonen

muon

muon

atmosferisch muon in Atlas

Vooraanzicht Atlas detector

10

0 m

rots

/ste

en

bundel 1

De Atlas detector doet het: bundel achtergrond

Bundel gestopt op een blok koper

Op 10 september 2008 Atlas detector operationeel tijdens start-up LHC bundel

Zij-aanzicht Atlas detector

Voor-aanzicht

Atlas detector

Die hebben Volkskrant lezers eerder gezien

Normaal

Hoe ontdek je nou nieuwe dingen

Nieuw ?

Nieuwe afstandschaal EN nieuwe detector

?

muon

muon

muon

muon

Fotootjes kijken

40 miljoen botsingen per seconde

ongeveer 1 Higgs boson per dag

1 naald in 40 miljoen hooibergen….. per seconde !

Wist je dat je maar 200 botsingen per seconde op kan slaan ?

… je moet dus 99.9995 % van de foto’s weggooien … elke seconde weer

… dat is nl. al 6 PetaByte per jaar (6000 Tb = 100.000 DVD’s)

YES NO Cancel

De data wordt verspreid over de hele wereldOok naar SARA/Nikhef (Amsterdam)

10 september 2008: bundel rond Nu problemen. Herstart april 2008

ATLAS detector klaar… LHCb, ALICE, CMS ook

Meer dan genoeg vragen… meer dan genoeg ideeën/oplossingen

LHC versneller Detectoren

Theorie

Wat is donkere materie ? Supersymmetrie ?Materie versus anti-materie ?Waarom is zwaartekracht zo gek ?

Andere grote vragen

[email protected]