De LHC: Reis naar het Allerkleinste… Niels Tuning (Nikhef)
description
Transcript of De LHC: Reis naar het Allerkleinste… Niels Tuning (Nikhef)
De LHC:Reis naar het Allerkleinste…
Niels Tuning (Nikhef)
Reis naar het Allerkleinste…
atoom kern
10-15 m
Wat is het allerkleinste dat je je kunt voorstellen??
?Wat zijn de bouwstenen van alle dingen om ons heen?
Reis naar het allerkleinste …
Heelal 1026 m
Melkweg1021 m
Zonnestelsel 1013 m
Aarde 107 m
Spin10-2 m
Atoom 10-10 m
Kern10-15 m
Botsingen10-18 m
Reis naar het allerkleinste…
Reis naar het allerkleinste …
Heelal 1026 m
Melkweg1021 m
Zonnestelsel 1013 m
Aarde 107 m
Spin10-2 m
Atoom 10-10 m
Kern10-15 m
Botsingen10-18 m
up
down
elektron
De allerkleinste deeltjes
Proton
up
up
down
Neutrondown
down
up
Wat kan je maken van deze 3 bouwstenen?
periodiek systeemvan Mendeleev
Alles!
De allerkleinste deeltjesq
uark
s
Niet één serie, maar drie!
lepto
ns
(1956)
u
d
I
e
e
(1895)
t
b
III
(1973)
(2000)
(1978)
(1995)
c
s
II
(1936)
(1963)
(1947)
(1976)
De elementaire deeltjesq
uark
sle
pto
ns
Materie
(1956)
u
d
I
e
e
(1895)
t
b
III
(1973)
(2000)
(1978)
(1995)
c
s
II
(1936)
(1963)
(1947)
(1976)
De elementaire deeltjes
u
d
c
s
t
b
e
e
Anti-materie
IIII II
quark
sle
pto
ns
Materie
(1956)
u
d
I
e
e
(1895)
t
b
III
(1973)
(2000)
(1978)
(1995)
c
s
II
(1936)
(1963)
(1947)
(1976)
(1932)
Hoe maak je anti-materie?? Met energie!
e+ e-
Albert Einstein:
E=mc2
materie + antimaterie = licht !
e+ e-
E=m
m=E
Wat snappen we nog niet:
Toen het heelal gemaakt werd, verdween de anti-materie…
We weten niet waarom het verdwenen is!!
•Waar is de Anti-materie heen?
AllergrootsteAllergrootste AllerkleinsteAllerkleinste
NieuwsgierigNieuwsgierig
Kijken zonder je ogen te gebruiken
bovenaanzicht
?
Hoe ketsen de kogels af ?
onbekend voorwerp achter een gordijn… en 100 kogeltjes
?
?
?
?
Situatie 1
Situatie 2
?
?
Situatie 1
Situatie 2
De grootste microscoop op aardede deeltjesversneller op CERN bij Genève
De LHC deeltjesversneller
Geneve
De deeltjesversneller van binnen
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
Klassiek botsen
Quantum-mechanisch botsenproton proton
•Niels Tuning Open Dag 2008
Botsingen van Deeltjes
Hoe zien deeltjes er nou uit ??
Ongeveer zo:
proton
proton
quark
neutrino
elektron
quark quark
quark
Simulatie top quark productie:
Hoe zien deeltjes er nou uit??
Of ongeveer zo:
ATLAS
LHCb
ALICECMS
De Atlas Muon Detector
mensmens
80 MegaPixel camera 40.000.000 foto’s per seconde
De Atlas pixel detector
Eerste plaatjes van deeltjes:
Zij-aanzicht LHCb detector
Voor-aanzicht LHCb detector
Eerste plaatjes van deeltjes:
Eerste plaatjes van deeltjes:
Pech: 19 september 2008
Sector 34
Test magneten op volle krachtKortsluiting tussen 2 magneten
Groot helium lek.Meerdere magneten zijngerepareerd
In november beginnen we weer!
LHC versneller
Detectoren
Theorie
Reis naar het allerkleinste…
• Quarks zijn het allerkleinst• Waar zijn de anti-quarks gebeleven??• Deeltjesversnellers maken kleine deeltjes: E=mc2
EINDE
Wat snappen we nog niet? “Anti-materie”
Waar is de anti-materie gebleven?
Geen anti-materie met satellieten
Geen anti-materie sterrenstelsels
Anti-materie:gewoonste zaak van de wereld!
PET scan
ee++ee
De deeltjesversneller
Geneve Amsterdam
LHC: 27 km A10: 32 km
Energie 1 proton (LHC)
Bundel 1
Bundel 2
Doorsnede LHC bundelpijp
Energie LHC bundel
3000 x 100.000.000.000 protonen
Film: Angels & Deamons
Waar of niet waar?Waar of niet waar?
‘Door deeltjes te laten botsen, kunnen we de bouwstenen van het heelal leren kennen.’
‘Het is de energiebron van de toekomst. Duizendmaal zo krachtig als kernenergie.’
‘De wetenschap beweert […], dat bij de oerknal allesin het universum samen met een tegenpool is ontstaan.’
niet waarniet waar
1)1)
2)2)
3)3)
Normaal
Hoe ontdek je nou nieuwe dingen
Nieuw ?
Nieuwe afstandschaal EN nieuwe detector
?
muon
muon
muon
muon
Fictie…
“Einde van de wereld” is onzin!
Elke dag zijn er botsingen op deatmosfeer!
•18 oktober 2008
Kosmische straling