Ciemna strona Wszechświata
|
|
|
- Michalina Włodarczyk
- 6 lat temu
- Przeglądów:
Transkrypt
1 Ciemna strona Wszechświata prof. A.F.Żarnecki Zakład Czastek i Oddziaływań Fundamentalnych Instytut Fizyki Doświadczalnej, Wydział Fizyki U.W. Warszawa, 23 listopada 2010 A.F.Żarnecki Ciemna strona Wszechświata 23 listopada 2010 p.1/50
2 Ciemna Strona Wszechświata Wprowadzenie: wszechświat i czastki A.F.Żarnecki Ciemna strona Wszechświata 23 listopada 2010 p.2/50
3 Ciemna Strona Wszechświata Wprowadzenie: wszechświat i czastki Grawitacja w Ogólnej Teorii Względności A.F.Żarnecki Ciemna strona Wszechświata 23 listopada 2010 p.2/50
4 Ciemna Strona Wszechświata Wprowadzenie: wszechświat i czastki Grawitacja w Ogólnej Teorii Względności Prawo Hubbla, Wielki Wybuch i Ewolucja Wszechświata A.F.Żarnecki Ciemna strona Wszechświata 23 listopada 2010 p.2/50
5 Ciemna Strona Wszechświata Wprowadzenie: wszechświat i czastki Grawitacja w Ogólnej Teorii Względności Prawo Hubbla, Wielki Wybuch i Ewolucja Wszechświata Gęstość materii we Wszechświecie Czy otacza nas ciemna materia? A.F.Żarnecki Ciemna strona Wszechświata 23 listopada 2010 p.2/50
6 Ciemna Strona Wszechświata Wprowadzenie: wszechświat i czastki Grawitacja w Ogólnej Teorii Względności Prawo Hubbla, Wielki Wybuch i Ewolucja Wszechświata Gęstość materii we Wszechświecie Czy otacza nas ciemna materia? Skad się bierze ciemna materia i jak jej szukać? A.F.Żarnecki Ciemna strona Wszechświata 23 listopada 2010 p.2/50
7 Ciemna Strona Wszechświata Wprowadzenie: wszechświat i czastki Grawitacja w Ogólnej Teorii Względności Prawo Hubbla, Wielki Wybuch i Ewolucja Wszechświata Gęstość materii we Wszechświecie Czy otacza nas ciemna materia? Skad się bierze ciemna materia i jak jej szukać? Pierwsze wyniki z eksperymentów przy LHC A.F.Żarnecki Ciemna strona Wszechświata 23 listopada 2010 p.2/50
8 Ciemna Strona Wszechświata Wprowadzenie: wszechświat i czastki Grawitacja w Ogólnej Teorii Względności Prawo Hubbla, Wielki Wybuch i Ewolucja Wszechświata Gęstość materii we Wszechświecie Czy otacza nas ciemna materia? Skad się bierze ciemna materia i jak jej szukać? Pierwsze wyniki z eksperymentów przy LHC Perspektywy i podsumowanie A.F.Żarnecki Ciemna strona Wszechświata 23 listopada 2010 p.2/50
9 Wprowadzenie Notacja naukowa Ułatwia zapisywanie bardzo dużych i bardzo małych liczb: prędkość światła: c m/s = m/s rozmiar protonu: r m = m masa Ziemi: m Z kg kg A.F.Żarnecki Ciemna strona Wszechświata 23 listopada 2010 p.3/50
10 Wprowadzenie Notacja naukowa Ułatwia zapisywanie bardzo dużych i bardzo małych liczb: prędkość światła: c m/s = m/s rozmiar protonu: r m = m masa Ziemi: m Z kg kg Wykładnik potęgi 10 określa nam rzad wielkości Różnica o rzad wielkości to dużo, 2-3 rzędy to bardzo dużo, 10 rzędów to przepaść : A.F.Żarnecki Ciemna strona Wszechświata 23 listopada 2010 p.3/50
11 Wprowadzenie Rozmiary Wszechświata Ziemia 10 7 m A.F.Żarnecki Ciemna strona Wszechświata 23 listopada 2010 p.4/50
12 Wprowadzenie Rozmiary Wszechświata Słońce 10 9 m A.F.Żarnecki Ciemna strona Wszechświata 23 listopada 2010 p.4/50
13 Wprowadzenie Rozmiary Wszechświata Układ słoneczny m A.F.Żarnecki Ciemna strona Wszechświata 23 listopada 2010 p.4/50
14 Wprowadzenie Rozmiary Wszechświata Droga Mleczna m A.F.Żarnecki Ciemna strona Wszechświata 23 listopada 2010 p.4/50
15 Wprowadzenie Rozmiary Wszechświata Supergromada galaktyk m A.F.Żarnecki Ciemna strona Wszechświata 23 listopada 2010 p.4/50
16 Wprowadzenie Rozmiary Wszechświata horyzont m A.F.Żarnecki Ciemna strona Wszechświata 23 listopada 2010 p.4/50
17 Wprowadzenie Budowa materii Czasteczka 10 9 m A.F.Żarnecki Ciemna strona Wszechświata 23 listopada 2010 p.5/50
18 Wprowadzenie Budowa materii Atom m A.F.Żarnecki Ciemna strona Wszechświata 23 listopada 2010 p.5/50
19 Wprowadzenie Budowa materii Jadro atomowe m A.F.Żarnecki Ciemna strona Wszechświata 23 listopada 2010 p.5/50
20 Wprowadzenie Budowa materii Nukleony m A.F.Żarnecki Ciemna strona Wszechświata 23 listopada 2010 p.5/50
21 Wprowadzenie Budowa materii Kwarki i elektrony < m A.F.Żarnecki Ciemna strona Wszechświata 23 listopada 2010 p.5/50
22 Wprowadzenie Budowa materii Świat codzienny : 3 cegiełki (elektron oraz kwarki u i d) leptony kwarki e d u elektron down up ładunek [e] 1 1/3 +2/3 A.F.Żarnecki Ciemna strona Wszechświata 23 listopada 2010 p.6/50
23 Wprowadzenie Budowa materii Świat codzienny : 3 cegiełki (elektron oraz kwarki u i d) + neutrino leptony kwarki e elektron ν e neutrino el. d down u up ładunek [e] 1 0 1/3 +2/3 A.F.Żarnecki Ciemna strona Wszechświata 23 listopada 2010 p.6/50
24 Wprowadzenie Budowa materii Świat codzienny : 3 cegiełki (elektron oraz kwarki u i d) + neutrino Fizyka czastek 12 fundamentalnych cegiełek materii, fermionów leptony kwarki pokolenie 1 e elektron ν e neutrino el. d down u up pokolenie 2 µ mion ν µ neutrino mionowe s strange c charm pokolenie 3 τ ν τ b t taon neutrino taonowe beauty top (bottom) (truth) ładunek [e] 1 0 1/3 +2/3 A.F.Żarnecki Ciemna strona Wszechświata 23 listopada 2010 p.6/50
25 Wprowadzenie Budowa materii Świat codzienny : 3 cegiełki (elektron oraz kwarki u i d) + neutrino Fizyka czastek 12 fundamentalnych cegiełek materii, fermionów leptony kwarki pokolenie 1 e elektron ν e neutrino el. d down u up pokolenie 2 µ mion ν µ neutrino mionowe s strange c charm pokolenie 3 τ ν τ b t taon neutrino taonowe beauty top (bottom) (truth) ładunek [e] 1 0 1/3 +2/3 + anty-fermiony (kolejnych 12) A.F.Żarnecki Ciemna strona Wszechświata 23 listopada 2010 p.6/50
26 Model Standardowy Oddziaływania Opisujemy je jako wymianę czastek - nośników A.F.Żarnecki Ciemna strona Wszechświata 23 listopada 2010 p.7/50
27 Model Standardowy Wyróżniamy cztery podstawowe oddziaływania przenoszone przez odpowiednie nośniki γ g elektromagnetyczne silne W + Z 0 W - G slabe grawitacyjne A.F.Żarnecki Ciemna strona Wszechświata 23 listopada 2010 p.8/50
28 Wprowadzenie Oddziaływania Nośnik oddziaływania przenosi energię i/lub pęd między czastkami będacymi źródłami tego oddziaływania oddziaływanie źródło nośnik masa grawitacyjne masa grawiton G 0 elektromag. ładunek foton γ 0 silne kolor gluony g 0 słabe ładunek słaby bozony W ± 80 GeV pośredniczace Z 91 GeV 1 GeV = ev masa protonu Nośniki oddziaływań uważamy za punktowe i niepodzielne, tak jak kwarki i leptony... A.F.Żarnecki Ciemna strona Wszechświata 23 listopada 2010 p.9/50
29 Wprowadzenie Model Standardowy czastki materii kwarki i leptony A.F.Żarnecki Ciemna strona Wszechświata 23 listopada 2010 p.10/50
30 Wprowadzenie Model Standardowy czastki materii kwarki i leptony nośniki oddziaływań γ, g, W ± i Z A.F.Żarnecki Ciemna strona Wszechświata 23 listopada 2010 p.10/50
31 Wprowadzenie Model Standardowy czastki materii kwarki i leptony nośniki oddziaływań γ, g, W ± i Z bozon Higgsa konieczny dla spójności modelu Nadaje masy wszystkim czastkom A.F.Żarnecki Ciemna strona Wszechświata 23 listopada 2010 p.10/50
32 Wprowadzenie Czym zajmuje się fizyka? Fizyka stara się zrozumieć zjawiska zachodzace na najmniejszych i największych odległościach. Szuka praw opisujacych zarówno zachowanie najmniejszych czastek elementarnych jak i ewolucję Wszechświata... rozmiar [m] atomy proton elektron wirusy Czlowiek pierwotniaki Slonce Ziemia Wszechswiat Galaktyka masa [kg] Co może ł aczyć procesy zachodz ace na tak różnych skalach? A.F.Żarnecki Ciemna strona Wszechświata 23 listopada 2010 p.11/50
33 Grawitacja Ogólna Teoria Względności W 1916 Einstein zaproponował nowe podejście do opisu grawitacji. Grawitacja nie jest już opisywana jako siła, ale jako odkształcenie czasoprzestrzeni! A.F.Żarnecki Ciemna strona Wszechświata 23 listopada 2010 p.12/50
34 Grawitacja Ogólna Teoria Względności W 1916 Einstein zaproponował nowe podejście do opisu grawitacji. Grawitacja nie jest już opisywana jako siła, ale jako odkształcenie czasoprzestrzeni! Materia powoduje zakrzywienie czasoprzestrzeni. Zakrzywienie czasoprzestrzeni decyduje o ruchu materii. A.F.Żarnecki Ciemna strona Wszechświata 23 listopada 2010 p.12/50
35 Grawitacja Ogólna Teoria Względności W 1916 Einstein zaproponował nowe podejście do opisu grawitacji. Grawitacja nie jest już opisywana jako siła, ale jako odkształcenie czasoprzestrzeni! Materia powoduje zakrzywienie czasoprzestrzeni. Zakrzywienie czasoprzestrzeni decyduje o ruchu materii. Problem teorii Einsteina: nie istniało statyczne rozwiazanie. Aby uratować statyczny Wszechświat Einstein dołożył do swoich równań stała kosmologiczna - Λ A.F.Żarnecki Ciemna strona Wszechświata 23 listopada 2010 p.12/50
36 Linie widmowe Linie emisyjne Światło emitowane przez wzbudzone atomy. A.F.Żarnecki Ciemna strona Wszechświata 23 listopada 2010 p.13/50
37 Linie widmowe Linie emisyjne Światło emitowane przez wzbudzone atomy. Linie absorpcyjne Widoczne w świetle przechodzacym przez gaz. A.F.Żarnecki Ciemna strona Wszechświata 23 listopada 2010 p.13/50
38 Linie widmowe Linie emisyjne Światło emitowane przez wzbudzone atomy. Linie absorpcyjne Widoczne w świetle przechodzacym przez gaz. W obu przypadkach pozycja linii jest ściśle określona (charakterystyczna dla danego atomu) A.F.Żarnecki Ciemna strona Wszechświata 23 listopada 2010 p.13/50
39 Efekt Dopplera dla światła Mierzac linie absorpcyjne w widmie galaktyk możemy wnioskować o ich ruchu A.F.Żarnecki Ciemna strona Wszechświata 23 listopada 2010 p.14/50
40 Efekt Dopplera dla światła Mierzac linie absorpcyjne w widmie galaktyk możemy wnioskować o ich ruchu i wyznaczyć ich prędkość względem nas A.F.Żarnecki Ciemna strona Wszechświata 23 listopada 2010 p.14/50
41 Prawo Hubbla (1929) A.F.Żarnecki Ciemna strona Wszechświata 23 listopada 2010 p.15/50
42 Prawo Hubbla (1929) Edwin Hubble jako pierwszy powiazał obserwowane prędkości mgławic z ich odległościa od Ziemi. Oryginalne wyniki Hubbla: Zauważył on, że prędkość ucieczki rośnie z odległościa od Ziemi: v = H r r - odległość, H - stała Hubbla A.F.Żarnecki Ciemna strona Wszechświata 23 listopada 2010 p.15/50
43 Prawo Hubbla (1929) Edwin Hubble jako pierwszy powiazał obserwowane prędkości mgławic z ich odległościa od Ziemi. Współczesne pomiary: Zauważył on, że prędkość ucieczki rośnie z odległościa od Ziemi: v = H r r - odległość, H - stała Hubbla Obecne pomiary: H 70 km/s/mpc 1Mpc m A.F.Żarnecki Ciemna strona Wszechświata 23 listopada 2010 p.15/50
44 Prawo Hubbla Pomiar odległości Wyznaczenie odległości jest znacznie trudniejsze od wyznaczenia "przesunięcia ku czerwieni". Najczęściej posługujemy się tzw. świecami standardowymi - obiektami, których bezwzględna jasność jest znana. Na największych odległościach sa to Supernowe typu 1A. A.F.Żarnecki Ciemna strona Wszechświata 23 listopada 2010 p.16/50
45 Prawo Hubbla Obserwacja Hubbla, że wszystkie obiekty oddalaja się, nie wyróżnia w żaden sposób naszego układu odniesienia. Dowolne dwa obiekty oddalać się będ a w ten sam sposób. A.F.Żarnecki Ciemna strona Wszechświata 23 listopada 2010 p.17/50
46 Ewolucja Wszechświata Kosmologia zajmuje się opisem Wszechświata na odległościach większych od rozmiarów wszystkich znanych nam struktur skala kosmologiczna Zasada kosmologiczna: w skalach kosmologicznych Wszechświat traktujemy jako jednorodny i izotropowy materia jest rozłożona równomiernie Obserwowany ruch względny na tych odległościach opisujemy jako rozszerzanie się całego Wszechświata, w którym "zawieszone" sa poszczególne obiekty. Z równań Einsteina wynika, że nasz Wszechświat ewoluował z punktowego skupiska nieskończonej energii... A.F.Żarnecki Ciemna strona Wszechświata 23 listopada 2010 p.18/50
47 Ewolucja Wszechświata Na samym poczatku gęstość energii była bardzo duża. Na poziomie czastek oznacza to, że czastki miały bardzo duże energie kinetyczne, znacznie większe od ich mas. Nie istniały żadne obiekty złożone (nukleony, jadra atomowe, atomy), gdyż energie były znacznie większe od energii wiazania. Wszystkie czastki elementarne znajdowały się w stanie równowagi, gdyż nieustannie zachodziły procesy anihilacji i kreacji. e+ γ Z ο W + W γ Z ο e e W W + e+ Jednak w miarę rozszerzania Wszechświata energie cz astek malały... A.F.Żarnecki Ciemna strona Wszechświata 23 listopada 2010 p.19/50
48 Ewolucja Wszechświata W miarę rozszerzania maleja energie zderzajacych się czastek. Stopniowo przestaja być produkowane i zanikaja najcięższe czastki, a zaczynaja powstawać stany zwiazane: e+ e XZ ο γ W + W W γ Z ο e OK W + e+ zanikaja swobodne bozony W ± i Z (10 10 sekundy) A.F.Żarnecki Ciemna strona Wszechświata 23 listopada 2010 p.20/50
49 Ewolucja Wszechświata W miarę rozszerzania maleja energie zderzajacych się czastek. Stopniowo przestaja być produkowane i zanikaja najcięższe czastki, a zaczynaja powstawać stany zwiazane: e+ e XZ ο γ W + W W γ Z ο e OK W + e+ zanikaja swobodne bozony W ± i Z (10 10 sekundy) kwarki formuja neutrony i protony (10 5 sekundy) A.F.Żarnecki Ciemna strona Wszechświata 23 listopada 2010 p.20/50
50 Ewolucja Wszechświata W miarę rozszerzania maleja energie zderzajacych się czastek. Stopniowo przestaja być produkowane i zanikaja najcięższe czastki, a zaczynaja powstawać stany zwiazane: e+ e XZ ο γ W + W W γ Z ο e OK W + e+ zanikaja swobodne bozony W ± i Z (10 10 sekundy) kwarki formuja neutrony i protony (10 5 sekundy) protony i neutrony tworza jadra lekkich pierwiastków (3 minuty) A.F.Żarnecki Ciemna strona Wszechświata 23 listopada 2010 p.20/50
51 Ewolucja Wszechświata W miarę rozszerzania maleja energie zderzajacych się czastek. Stopniowo przestaja być produkowane i zanikaja najcięższe czastki, a zaczynaja powstawać stany zwiazane: e+ e XZ ο γ W + W W γ Z ο e OK W + e+ zanikaja swobodne bozony W ± i Z (10 10 sekundy) kwarki formuja neutrony i protony (10 5 sekundy) protony i neutrony tworza jadra lekkich pierwiastków (3 minuty) elektrony i jadra tworza atomy ( lat) A.F.Żarnecki Ciemna strona Wszechświata 23 listopada 2010 p.20/50
52 Ewolucja Wszechświata W miarę rozszerzania maleja energie zderzajacych się czastek. Stopniowo przestaja być produkowane i zanikaja najcięższe czastki, a zaczynaja powstawać stany zwiazane: e+ e XZ ο γ W + W W γ Z ο e OK W + e+ zanikaja swobodne bozony W ± i Z (10 10 sekundy) kwarki formuja neutrony i protony (10 5 sekundy) protony i neutrony tworza jadra lekkich pierwiastków (3 minuty) elektrony i jadra tworza atomy ( lat) formacja galaktyk, gwiazdy, synteza ciężkich pierwiastków (1 Gy) A.F.Żarnecki Ciemna strona Wszechświata 23 listopada 2010 p.20/50
53 Ewolucja Wszechświata A.F.Żarnecki Ciemna strona Wszechświata 23 listopada 2010 p.21/50
54 Ewolucja Wszechświata Czy Wszechświat będzie się rozszerzał w nieskończoność? Z Ogólnej Teorii Względności wynika, że przyszłość Wszechświata zależy od gęstości materii ρ. Gęstość krytyczna: ρ c = 3H2 8πG kg/m 3 ρ = ρ c asymptotycznie zatrzyma się ρ < ρ c będzie zawsze rozszerzał się ρ > ρ c kiedyś zacznie się zapadać Pomijajac wkład od stałej kosmologicznej! A.F.Żarnecki Ciemna strona Wszechświata 23 listopada 2010 p.22/50
55 Gęstość materii we Wszechświecie Charakter ewolucji Wszechświata zależa od gęstości materii. Można spróbować ja zmierzyć na różne sposoby: Ω ρ/ρ c z pomiaru promieniowania gwiazd i materii międzygwiezdnej materia świetlista Ω lumi A.F.Żarnecki Ciemna strona Wszechświata 23 listopada 2010 p.23/50
56 Gęstość materii we Wszechświecie Charakter ewolucji Wszechświata zależa od gęstości materii. Można spróbować ja zmierzyć na różne sposoby: Ω ρ/ρ c z pomiaru promieniowania gwiazd i materii międzygwiezdnej materia świetlista Ω lumi z pomiaru zawartości lekkich pierwiastków + model nukleosyntezy (Wielki Wybuch) materia barionowa Ω b 0.04 A.F.Żarnecki Ciemna strona Wszechświata 23 listopada 2010 p.23/50
57 Pierwotna nukleosynteza W zależności od stosunku gęstości materii do promieniowania, różne pierwiastki produkuja się w różnej ilości. Produkcja deuteru: p + n 2 H + γ Konkurencyjny jest rozpad neutronu (zachodzi niezależnie od gęstości): n p + e + ν e A.F.Żarnecki Ciemna strona Wszechświata 23 listopada 2010 p.24/50
58 Oddziaływania grawitacyjne Znane nam prawa dynamiki nie tłumacza rotacji galaktyk. Ramiona wiruja szybciej niż oczekiwalibyśmy z praw grawitacji i dynamiki A.F.Żarnecki Ciemna strona Wszechświata 23 listopada 2010 p.25/50
59 Oddziaływania grawitacyjne Projekt 2dF Galaxy Redshift Survey Pomiar przesunięcia ku czerwieni dla około galaktyk A.F.Żarnecki Ciemna strona Wszechświata 23 listopada 2010 p.26/50
60 Oddziaływania grawitacyjne Znana nam materia barionowa nie wystarcza do opisu oddziaływań grawitacyjnych na skalach międzygalaktycznych. A.F.Żarnecki Ciemna strona Wszechświata 23 listopada 2010 p.27/50
61 Oddziaływania grawitacyjne Znana nam materia barionowa nie tłumaczy też tworzenia się struktur we Wszechświecie. A.F.Żarnecki Ciemna strona Wszechświata 23 listopada 2010 p.28/50
62 Gęstość materii we Wszechświecie Charakter ewolucji Wszechświata zależa od gęstości materii. Można spróbować ja zmierzyć na różne sposoby: Ω ρ/ρ c z pomiaru promieniowania gwiazd i materii międzygwiezdnej materia świetlista Ω lumi z pomiaru zawartości lekkich pierwiastków + model nukleosyntezy (Wielki Wybuch) materia barionowa Ω b 0.04 z pomiaru/symulacji oddziaływań grawitacyjnych materia grawitacyjna (całkowita?) Ω m 0.3 Ω m Ω b ciemna materia!? A.F.Żarnecki Ciemna strona Wszechświata 23 listopada 2010 p.29/50
63 Ciemna materia Wiemy że ciemna materia: jest zimna (nierelatywistyczna) masywna jest niebarionowa jest stabilna (nie rozpada się) bardzo słabo oddziałuje (tylko grawitacyjnie?) Odprzęgła się na wczesnym etapie ewolucji Wszechświata?... daje wkład ok. 1/4 gęstości krytycznej (5 materia barionowa) A.F.Żarnecki Ciemna strona Wszechświata 23 listopada 2010 p.30/50
64 Ciemna materia Wiemy że ciemna materia: jest zimna (nierelatywistyczna) masywna jest niebarionowa jest stabilna (nie rozpada się) bardzo słabo oddziałuje (tylko grawitacyjnie?) Odprzęgła się na wczesnym etapie ewolucji Wszechświata?... daje wkład ok. 1/4 gęstości krytycznej (5 materia barionowa) Nie wiemy: Co się na nia składa (jedna czy wiele czastek)? Jak ja bezpośrednio zaobserwować? A.F.Żarnecki Ciemna strona Wszechświata 23 listopada 2010 p.30/50
65 Ciemna materia Wiemy że ciemna materia: jest zimna (nierelatywistyczna) masywna jest niebarionowa jest stabilna (nie rozpada się) bardzo słabo oddziałuje (tylko grawitacyjnie?) Odprzęgła się na wczesnym etapie ewolucji Wszechświata?... daje wkład ok. 1/4 gęstości krytycznej (5 materia barionowa) Nie wiemy: Co się na nia składa (jedna czy wiele czastek)? Jak ja bezpośrednio zaobserwować? Jednym z głównych kandydatów jest najlżejsza czastka supersymetryczna (LSP), która mamy nadzieję odkryć w LHC. A.F.Żarnecki Ciemna strona Wszechświata 23 listopada 2010 p.30/50
66 Ciemna materia Supersymetria przewiduje, że każda z obecnie znanych czastek ma swojego ciężkiego partnera... A.F.Żarnecki Ciemna strona Wszechświata 23 listopada 2010 p.31/50
67 Ciemna materia Supersymetria przewiduje, że każda z obecnie znanych czastek ma swojego ciężkiego partnera... Najlżejsza cz astka supersymetryczna powinna być trwała! (nie rozpada się) A.F.Żarnecki Ciemna strona Wszechświata 23 listopada 2010 p.32/50
68 Ciemna materia Ale także inne modele nowej fizyki przewiduja istnienie trwałej WIMP - Weakly Interacting Massive Particle Zaraz po Wielkim Wybuchu WIMP (np. ciężkie neutralino χ) jest w równowadze termodynamicznej z innymi czastkami: χ χ f f e+ γ Z ο χ χ γ Z ο e e χ χ e+ A.F.Żarnecki Ciemna strona Wszechświata 23 listopada 2010 p.33/50
69 Ciemna materia Ale także inne modele nowej fizyki przewiduja istnienie trwałej WIMP - Weakly Interacting Massive Particle Zaraz po Wielkim Wybuchu WIMP (np. ciężkie neutralino χ) jest w równowadze termodynamicznej z innymi czastkami: χ χ f f Gdy Wszechświat się oziębia zaczyna przeważać anihilacja, ich gęstość szybko maleje e+ e XZ ο γ χ χ χ χ γ Z ο OK e e+ A.F.Żarnecki Ciemna strona Wszechświata 23 listopada 2010 p.33/50
70 Ciemna materia Ale także inne modele nowej fizyki przewiduja istnienie trwałej WIMP - Weakly Interacting Massive Particle Zaraz po Wielkim Wybuchu WIMP (np. ciężkie neutralino χ) jest w równowadze termodynamicznej z innymi czastkami: χ χ f f Gdy Wszechświat się oziębia zaczyna przeważać anihilacja, ich gęstość szybko maleje Ale na skutek rozszerzania gęstość LSP staje się na tyle mała, że anihilacja przestaje efektywnie zachodzić - wymrożenie e+ e XZ ο γ χ χ χ γ Z ο χ ~0 e e+ A.F.Żarnecki Ciemna strona Wszechświata 23 listopada 2010 p.33/50
71 Ciemna materia Ale także inne modele nowej fizyki przewiduja istnienie trwałej WIMP - Weakly Interacting Massive Particle Zaraz po Wielkim Wybuchu WIMP (np. ciężkie neutralino χ) jest w równowadze termodynamicznej z innymi czastkami: χ χ f f Gdy Wszechświat się oziębia zaczyna przeważać anihilacja, ich gęstość szybko maleje Ale na skutek rozszerzania gęstość LSP staje się na tyle mała, że anihilacja przestaje efektywnie zachodzić - wymrożenie Obecna gęstość WIMP we Wszechświecie silnie zależy od masy tej czastki oraz od przekroju czynnego na jej produkcje i anihilację. A.F.Żarnecki Ciemna strona Wszechświata 23 listopada 2010 p.33/50
72 LHC Large Hadron Collider Zbudowany w CERN pod Genewa ma obwód ok. 27 km. Przeciwbieżne wiazki protonów o energii 3.5 TeV (docelowo 7 TeV). W wiazce docelowo 2800 "paczek" po protonów. Energia jednej paczki: 10 5 J Samochód osobowy ok. 60 km/h Całkowita zgromadzona energia: J Zderzenia paczek co 25 ns (40 milionów na sekundę) A.F.Żarnecki Ciemna strona Wszechświata 23 listopada 2010 p.34/50
73 LHC A.F.Żarnecki Ciemna strona Wszechświata 23 listopada 2010 p.35/50
74 LHC Przeciwbieżne wiazki protonów w LHC maja osiagn ać energię 2 7 TeV (1 TeV = 1000 GeV) Docelowo intensywność wiazek będzie tak duża, że oczekujemy produkcji do 1000 nowych, ciężkich czastek (np. czastek supersymetrycznych) na godzinę! Przypadków produkcji nowych czastek będa poszukiwać dwa eksperymenty: ATLAS i CMS A.F.Żarnecki Ciemna strona Wszechświata 23 listopada 2010 p.36/50
75 Eksperyment CMS A.F.Żarnecki Ciemna strona Wszechświata 23 listopada 2010 p.37/50
76 Eksperyment CMS A.F.Żarnecki Ciemna strona Wszechświata 23 listopada 2010 p.37/50
77 Eksperyment ATLAS A.F.Żarnecki Ciemna strona Wszechświata 23 listopada 2010 p.38/50
78 Eksperyment ATLAS A.F.Żarnecki Ciemna strona Wszechświata 23 listopada 2010 p.38/50
79 Pierwsze wyniki Akcelerator LHC ruszył ponownie na jesieni Od marca 2010 zderza wiazki protonów o energii 3.5 TeV. Przypadek produkcji bozonu Z w CMS Z µµ A.F.Żarnecki Ciemna strona Wszechświata 23 listopada 2010 p.39/50
80 Pierwsze wyniki Akcelerator LHC ruszył ponownie na jesieni Od marca 2010 zderza wiazki protonów o energii 3.5 TeV. Mierzony rozkład masy bozonu Z w CMS M Z = 91.2GeV A.F.Żarnecki Ciemna strona Wszechświata 23 listopada 2010 p.39/50
81 Pierwsze wyniki Akcelerator LHC ruszył ponownie na jesieni Od marca 2010 zderza wiazki protonów o energii 3.5 TeV. Przypadek produkcji bozonu W ± w CMS W µν strzałka pokazuje rekonstruowany kierunek emisji neutrina z rozpadu W A.F.Żarnecki Ciemna strona Wszechświata 23 listopada 2010 p.39/50
82 Pierwsze wyniki Akcelerator LHC ruszył ponownie na jesieni Od marca 2010 zderza wiazki protonów o energii 3.5 TeV. Mierzony rozkład tzw. masy poprzecznej produktów rozpadu bozonu W ± M W = 80.4GeV A.F.Żarnecki Ciemna strona Wszechświata 23 listopada 2010 p.39/50
83 Poszukiwanie ciemnej materii Najlżejsza czastka supersymetryczna (LSP) pojawia się w rozpadach cięższych czastek supersymetrycznych i ucieka z detektora... Tak jak neutrino w rozpadach W ±... A.F.Żarnecki Ciemna strona Wszechświata 23 listopada 2010 p.40/50
84 Poszukiwanie ciemnej materii Najlżejsza czastka supersymetryczna (LSP) pojawia się w rozpadach cięższych czastek supersymetrycznych i ucieka z detektora... Przypadek ATLAS z ET miss 30GeV M eff 200GeV A.F.Żarnecki Ciemna strona Wszechświata 23 listopada 2010 p.40/50
85 Poszukiwanie ciemnej materii Najlżejsza czastka supersymetryczna (LSP) pojawia się w rozpadach cięższych czastek supersymetrycznych i ucieka z detektora... Przypadek ATLAS z ET miss 100GeV M eff 1500GeV A.F.Żarnecki Ciemna strona Wszechświata 23 listopada 2010 p.40/50
86 Poszukiwanie ciemnej materii Najlżejsza czastka supersymetryczna (LSP) pojawia się w rozpadach cięższych czastek supersymetrycznych i ucieka z detektora... Rozkład rekonstruowanej masy dla wybranych przypadków Statystyka wciaż zbyt mała ale LHC rozpędza się Entries / 50 GeV 10 3 Data 2010 ( s = 7 TeV) -1 Monte Carlo L dt ~ 70 nb 2 QCD 10 W+jets Four Jet Channel Z+jets tt SU4 (x10) ATLAS Preliminary M eff [GeV] A.F.Żarnecki Ciemna strona Wszechświata 23 listopada 2010 p.40/50
87 Perspektywy Od marca 2010 LHC zderza protony przy energii 3.5 TeV Ale intensywności wiazek sa stale zwiększane! Co miesiac częstości zderzeń rosły prawie o czynnik 10! Ale szereg przesłanek, w tym zwłaszcza obserwacje kosmologiczne, świadcza o tym, że musi istnieć jakaś nowa fizyka, nowe czastki lub oddziaływania. Mamy nadzieję, że już wkrótce zaczniemy rozpoznawać pierwsze jej ślady... Od 2013 LHC ma zwiększyć energię wiazek do 7 TeV A.F.Żarnecki Ciemna strona Wszechświata 23 listopada 2010 p.41/50
88 Podsumowanie W ostatnich latach, zwłaszcza w świetle nowych wyników, kosmologia zbliża się coraz bardziej do fizyki czastek astrofizyka czastek Jest wiele pytań na które wspólnie szukamy odpowiedzi: ciemna materia Nie wiemy co nia jest, choć mamy szereg propozycji (np. czastki supersymetryczne) A.F.Żarnecki Ciemna strona Wszechświata 23 listopada 2010 p.42/50
89 Podsumowanie W ostatnich latach, zwłaszcza w świetle nowych wyników, kosmologia zbliża się coraz bardziej do fizyki czastek astrofizyka czastek Jest wiele pytań na które wspólnie szukamy odpowiedzi: ciemna materia Nie wiemy co nia jest, choć mamy szereg propozycji (np. czastki supersymetryczne) ciemna energia Całkowita zagadka... A.F.Żarnecki Ciemna strona Wszechświata 23 listopada 2010 p.42/50
90 Podsumowanie W ostatnich latach, zwłaszcza w świetle nowych wyników, kosmologia zbliża się coraz bardziej do fizyki czastek astrofizyka czastek Jest wiele pytań na które wspólnie szukamy odpowiedzi: ciemna materia Nie wiemy co nia jest, choć mamy szereg propozycji (np. czastki supersymetryczne) ciemna energia Całkowita zagadka... asymetria barionowa we Wszechświecie Wszechświat zbudowany jest z materii jak złamana została symetria materia-antymateria? Wiemy już, że wymagało to złamania symetrii CP, znacznie silniejszego niż w Modelu Standardowym... A.F.Żarnecki Ciemna strona Wszechświata 23 listopada 2010 p.42/50
91 Podsumowanie W ostatnich latach, zwłaszcza w świetle nowych wyników, kosmologia zbliża się coraz bardziej do fizyki czastek astrofizyka czastek Jest wiele pytań na które wspólnie szukamy odpowiedzi: ciemna materia Nie wiemy co nia jest, choć mamy szereg propozycji (np. czastki supersymetryczne) ciemna energia Całkowita zagadka... asymetria barionowa we Wszechświecie Wszechświat zbudowany jest z materii jak złamana została symetria materia-antymateria? Wiemy już, że wymagało to złamania symetrii CP, znacznie silniejszego niż w Modelu Standardowym... czastki o bardzo wysokich energiach w promieniowaniu kosmicznym, błyski γ,... A.F.Żarnecki Ciemna strona Wszechświata 23 listopada 2010 p.42/50
92 Astroparticle physics A.F.Żarnecki Ciemna strona Wszechświata 23 listopada 2010 p.43/50
Ciemna strona Wszechświata
Ciemna strona Wszechświata Nowoczesna fizyka w przyrodzie i technice Uniwersytet Otwarty Uniwersytetu Warszawskiego prof. A.F.Żarnecki Zakład Czastek i Oddziaływań Fundamentalnych Instytut Fizyki Doświadczalnej,
Ciemna strona wszechświata
Ciemna strona wszechświata Letnia Szkoła Fizyki Wydział Fizyki U.W. prof. A.F.Żarnecki Zakład Czastek i Oddziaływań Fundamentalnych Instytut Fizyki Doświadczalnej Letnia Szkoła Fizyki U.W. Ciemna strona
Wszechświat Cząstek Elementarnych dla Humanistów Ciemna strona wszechświata
Wszechświat Cząstek Elementarnych dla Humanistów Ciemna strona wszechświata Aleksander Filip Żarnecki Wykład ogólnouniwersytecki 8 stycznia 2019 A.F.Żarnecki WCE Wykład 12 8 stycznia 2019 1 / 50 Ciemna
Podsumowanie. Fizyka I (Mechanika) Wykład XIV: Czastki elementarne Ewolucja Wszechświata Ciemna materia. Informacje o egzaminie
Podsumowanie Fizyka I (Mechanika) Wykład XIV: Czastki elementarne Ewolucja Wszechświata Ciemna materia Informacje o egzaminie Czym zajmuje się fizyka? Staramy się zrozumieć zjawiska zachodzace na najmniejszych
Wszechświat czastek elementarnych
Wszechświat czastek elementarnych Wykład 15: Ciemna Strona Wszechświata prof. A.F.Żarnecki Zakład Czastek i Oddziaływań Fundamentalnych Instytut Fizyki Doświadczalnej Wszechświat czastek elementarnych
Mechanika. Fizyka I (B+C) Wykład I: dr hab. Aleksander Filip Żarnecki Zakład Czastek i Oddziaływań Fundamentalnych Instytut Fizyki Doświadczalnej
Fizyka I (B+C) Mechanika Wykład I: Informacje ogólne Wprowadzenie Co to jest fizyka? Czym zajmuje się fizyka? dr hab. Aleksander Filip Żarnecki Zakład Czastek i Oddziaływań Fundamentalnych Instytut Fizyki
Skad się bierze masa Festiwal Nauki, Wydział Fizyki U.W. 25 września 2005 A.F.Żarnecki p.1/39
Skad się bierze masa Festiwal Nauki Wydział Fizyki U.W. 25 września 2005 dr hab. A.F.Żarnecki Zakład Czastek i Oddziaływań Fundamentalnych Instytut Fizyki Doświadczalnej Skad się bierze masa Festiwal Nauki,
Wszechświat Cząstek Elementarnych dla Humanistów Ciemna Strona Wszechświata
Wszechświat Cząstek Elementarnych dla Humanistów Ciemna Strona Wszechświata Aleksander Filip Żarnecki Wykład ogólnouniwersytecki Wydział Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego 16 stycznia 2018 A.F.Żarnecki
Na tropach czastki Higgsa
Na tropach czastki Higgsa Wykład inauguracyjny 2004/2005 A.F.Żarnecki Zakład Czastek i Oddziaływań Fundamentalnych Instytut Fizyki Doświadczalnej Na tropach czastki Higgsa Wykład inauguracyjny 2004/2005
Kosmologia. Elementy fizyki czastek elementarnych. Wykład IX. Prawo Hubbla
Kosmologia Wykład IX Prawo Hubbla Elementy fizyki czastek elementarnych Wielki Wybuch i ewolucja Wszechświata Promieniowanie tła Eksperyment WMAP W jakim (Wszech)świecie żyjemy?... Efekt Dopplera Prawo
Wszechświat cząstek elementarnych
Wszechświat cząstek elementarnych Maria Krawczyk i A. Filip Żarnecki Instytut Fizyki Teoretycznej i Instytut Fizyki Doświadczalnej Wydział Fizyki UW semestr letni, rok akad.. 2010/11 http://www www.fuw.edu.pl/~
Z czego i jak zbudowany jest Wszechświat? Jak powstał? Jak się zmienia?
Z czego i jak zbudowany jest Wszechświat? Jak powstał? Jak się zmienia? Cząstki elementarne Kosmologia Wielkość i kształt Świata Ptolemeusz (~100 n.e. - ~165 n.e.) Mikołaj Kopernik (1473 1543) geocentryzm
Kosmologia. Elementy fizyki czastek elementarnych. Wykład X. Prawo Hubbla
Kosmologia Wykład X Prawo Hubbla Elementy fizyki czastek elementarnych Wielki Wybuch i ewolucja Wszechświata Promieniowanie tła Eksperyment WMAP W jakim (Wszech)świecie żyjemy?... Efekt Dopplera Przypadek
Kosmologia. Elementy fizyki czastek elementarnych. Wykład VIII. Prawo Hubbla
Kosmologia Wykład VIII Prawo Hubbla Elementy fizyki czastek elementarnych Wielki Wybuch i ewolucja Wszechświata Promieniowanie tła Eksperyment WMAP W jakim (Wszech)świecie żyjemy?... Efekt Dopplera Prawo
Wszechświat cząstek elementarnych
Wszechświat cząstek elementarnych Maria Krawczyk i A. Filip Żarnecki Instytut Fizyki Teoretycznej i Instytut Fizyki Doświadczalnej Wydział Fizyki UW semestr letni, rok akad. 2011/12. 210/9 http://www www.fuw.edu.pl/~
Oddziaływanie podstawowe rodzaj oddziaływania występującego w przyrodzie i nie dającego sprowadzić się do innych oddziaływań.
1 Oddziaływanie podstawowe rodzaj oddziaływania występującego w przyrodzie i nie dającego sprowadzić się do innych oddziaływań. Wyróżniamy cztery rodzaje oddziaływań (sił) podstawowych: oddziaływania silne
Teoria Wielkiego Wybuchu FIZYKA 3 MICHAŁ MARZANTOWICZ
Teoria Wielkiego Wybuchu Epoki rozwoju Wszechświata Wczesny Wszechświat Epoka Plancka (10-43 s): jedno podstawowe oddziaływanie Wielka Unifikacja (10-36 s): oddzielenie siły grawitacji od reszty oddziaływań
Podróż do początków Wszechświata: czyli czym zajmujemy się w laboratorium CERN
Podróż do początków Wszechświata: czyli czym zajmujemy się w laboratorium CERN mgr inż. Małgorzata Janik - majanik@cern.ch mgr inż. Łukasz Graczykowski - lgraczyk@cern.ch Zakład Fizyki Jądrowej, Wydział
Cząstki i siły. Piotr Traczyk. IPJ Warszawa
Cząstki i siły tworzące nasz wszechświat Piotr Traczyk IPJ Warszawa Plan Wstęp Klasyfikacja cząstek elementarnych Model Standardowy 2 Wstęp 3 Jednostki, konwencje Prędkość światła c ~ 3 x 10 8 m/s Stała
Wszechświat cząstek elementarnych (dla humanistów)
Wszechświat cząstek elementarnych (dla humanistów) Maria Krawczyk i A. Filip Żarnecki nstytut Fizyki Teoretycznej Instytut Fizyki Doświadczalnej Wydział Fizyki UW Odkrycie cząstki Higgsa w LHC (CERN )
LHC i po co nam On. Piotr Traczyk CERN
LHC i po co nam On Piotr Traczyk CERN LHC: po co nam On Piotr Traczyk CERN Detektory przy LHC Planowane są 4(+2) eksperymenty na LHC ATLAS ALICE CMS LHCb 5 Program fizyczny LHC 6 Program fizyczny LHC
LHC: program fizyczny
LHC: program fizyczny Piotr Traczyk CERN Detektory przy LHC Planowane są 4(+2) eksperymenty na LHC ATLAS ALICE CMS LHCb 2 Program fizyczny LHC Model Standardowy i Cząstka Higgsa Poza Model Standardowy:
Cząstki elementarne wprowadzenie. Krzysztof Turzyński Wydział Fizyki Uniwersytet Warszawski
Cząstki elementarne wprowadzenie Krzysztof Turzyński Wydział Fizyki Uniwersytet Warszawski Historia badania struktury materii XVII w.: ruch gwiazd i planet, zasady dynamiki, teoria grawitacji, masa jako
Zderzenia relatywistyczne
Zderzenia relatywistyczne Fizyka I (B+C) Wykład XVIII: Zderzenia nieelastyczne Energia progowa Rozpady czastek Neutrina Zderzenia relatywistyczne Zderzenia nieelastyczne Zderzenia elastyczne - czastki
Zderzenia relatywistyczne
Zderzenia relatywistyczne Fizyka I (B+C) Wykład XIX: Zderzenia nieelastyczne Energia progowa Rozpady czastek Neutrina Zderzenia relatywistyczne Zderzenia elastyczne 2 2 Czastki rozproszone takie same jak
Fizyka 3. Konsultacje: p. 329, Mechatronika
Fizyka 3 Konsultacje: p. 329, Mechatronika marzan@mech.pw.edu.pl Zaliczenie: 2 sprawdziany (10 pkt każdy) lub egzamin (2 części po 10 punktów) 10.1 12 3.0 12.1 14 3.5 14.1 16 4.0 16.1 18 4.5 18.1 20 5.0
Elementy Fizyki Jądrowej. Wykład 5 cząstki elementarne i oddzialywania
Elementy Fizyki Jądrowej Wykład 5 cząstki elementarne i oddzialywania atom co jest elementarne? jądro nukleon 10-10 m 10-14 m 10-15 m elektron kwark brak struktury! elementarność... 1897 elektron (J.J.Thomson)
Podstawy fizyki kwantowej i budowy materii
Podstawy fizyki kwantowej i budowy materii prof. dr hab. Aleksander Filip Żarnecki Zakład Cząstek i Oddziaływań Fundamentalnych Instytut Fizyki Doświadczalnej Wykład 2 9 października 2017 A.F.Żarnecki
Oddziaływania fundamentalne
Oddziaływania fundamentalne Silne: krótkozasięgowe (10-15 m). Siła rośnie ze wzrostem odległości. Znaczna siła oddziaływania. Elektromagnetyczne: nieskończony zasięg, siła maleje z kwadratem odległości.
Wszechświat cząstek elementarnych
Wszechświat cząstek elementarnych Maria Krawczyk i A. Filip Żarnecki Instytut Fizyki Teoretycznej i Instytut Fizyki Doświadczalnej Wydział Fizyki UW semestr letni, rok akad. 2012/13. 210/9 http://www www.fuw.edu.pl/~
Polecam - The Dark Universe by R. Kolb (Wykłady w CERN (2008))
Wszechświat cząstek elementarnych dla przyrodników WYKŁAD 15 Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW 12.01. 2010 Ciemny Wszechświat Polecam - The Dark Universe by R. Kolb (Wykłady w CERN (2008)) http://indico.cern.ch/conferencedisplay.py?confid=24743
Wszechświat czastek elementarnych
Wszechświat czastek elementarnych Wykład 9: Współczesne eksperymenty prof. A.F.Żarnecki Zakład Czastek i Oddziaływań Fundamentalnych Instytut Fizyki Doświadczalnej Wszechświat czastek elementarnych Wykład
10.V Polecam - The Dark Universe by R. Kolb (Wykłady w CERN (2008))
Wszechświat cząstek elementarnych dla przyrodników WYKŁAD 10 Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW Ciemny Wszechświat 10.V. 2010 Polecam - The Dark Universe by R. Kolb (Wykłady w CERN (2008)) http://indico.cern.ch/conferencedisplay.py?confid=24743
Ekspansja Wszechświata
Ekspansja Wszechświata Odkrycie Hubble a w 1929 r. Galaktyki oddalają się od nas z prędkościami wprost proporcjonalnymi do odległości. Prędkości mierzymy za pomocą przesunięcia ku czerwieni efekt Dopplera
Sylwa czyli silva rerum na temat fizyki cz astek elementarnych
Sylwa czyli silva rerum na temat fizyki cz astek elementarnych Barbara Badełek Uniwersytet Warszawski i Uniwersytet Uppsalski Nauczyciele fizyki w CERN 20 26 maja 2007 B. Badełek (Warsaw and Uppsala) Silva
WSTĘP DO FIZYKI CZĄSTEK. Julia Hoffman (NCU)
WSTĘP DO FIZYKI CZĄSTEK Julia Hoffman (NCU) WSTĘP DO WSTĘPU W wykładzie zostały bardzo ogólnie przedstawione tylko niektóre zagadnienia z zakresu fizyki cząstek elementarnych. Sugestie, pytania, uwagi:
Cząstki elementarne. Składnikami materii są leptony, mezony i bariony. Leptony są niepodzielne. Mezony i bariony składają się z kwarków.
Cząstki elementarne Składnikami materii są leptony, mezony i bariony. Leptony są niepodzielne. Mezony i bariony składają się z kwarków. Cząstki elementarne Leptony i kwarki są fermionami mają spin połówkowy
Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW 1.III Fizyka cząstek elementanych Odkrycia
Wszechświat cząstek elementarnych dla przyrodników WYKŁAD 1 Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW 1.III.2010 Fizyka cząstek elementanych Odkrycia Skąd ten tytuł wykładu? Opis Wszechświata nie jest możliwy
Wszechświata. Piotr Traczyk. IPJ Warszawa
Ciemna Strona Wszechświata Piotr Traczyk IPJ Warszawa Plan 1)Ciemna strona Wszechświata 2)Z czego składa się ciemna materia 3)Poszukiwanie ciemnej materii 2 Ciemna Strona Wszechświata 3 Z czego składa
Wykład 1. Wszechświat cząstek elementarnych dla humanistów. Maria Krawczyk (IFT), Filip A. Żarnecki (IFD), Wydział Fizyki UW
Wszechświat cząstek elementarnych dla humanistów Wykład 1 Maria Krawczyk (IFT), Filip A. Żarnecki (IFD), Wydział Fizyki UW Odkrycie cząstki Higgsa w LHC (CERN ) - 4 lipca 2012 Nagroda Nobla 2013: F. Englert,
Fizyka cząstek elementarnych i oddziaływań podstawowych
Fizyka cząstek elementarnych i oddziaływań podstawowych Wykład 1 Wstęp Jerzy Kraśkiewicz Krótka historia Odkrycie promieniotwórczości 1895 Roentgen odkrycie promieni X 1896 Becquerel promieniotwórczość
Dziwny jest ten świat: czastki elementarne
Dziwny jest ten świat: czastki elementarne Wykłady z fizyki doświadczalnej Wydział Fizyki U.W. 17 grudnia 2005 prof. A.F.Żarnecki Zakład Czastek i Oddziaływań Fundamentalnych Instytut Fizyki Doświadczalnej
Wszechświat cząstek elementarnych (dla humanistów)
Wszechświat cząstek elementarnych (dla humanistów) Maria Krawczyk i A. Filip Żarnecki nstytut Fizyki Teoretycznej Instytut Fizyki Doświadczalnej Wydział Fizyki UW Odkrycie cząstki Higgsa w CERN ogłoszone
Metamorfozy neutrin. Katarzyna Grzelak. Sympozjum IFD Zakład Czastek i Oddziaływań Fundamentalnych IFD UW. K.Grzelak (UW ZCiOF) 1 / 23
Metamorfozy neutrin Katarzyna Grzelak Zakład Czastek i Oddziaływań Fundamentalnych IFD UW Sympozjum IFD 2008 6.12.2008 K.Grzelak (UW ZCiOF) 1 / 23 PLAN Wprowadzenie Oscylacje neutrin Eksperyment MINOS
Wszechświat cząstek elementarnych WYKŁAD 5
Wszechświat cząstek elementarnych WYKŁAD 5 Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW 17.III.2010 Oddziaływania: elektromagnetyczne i grawitacyjne elektromagnetyczne i silne (kolorowe) Biegnące stałe sprzężenia:
Fizyka cząstek 5: Co dalej? Brakujące wątki Perspektywy Astrocząstki
Fizyka cząstek 5: Co dalej? Brakujące wątki Perspektywy Astrocząstki Brakujące ogniwo Przypomnienie: brakujący bozon Higgsa! Oczekiwania: nietrwały, sprzężenie najsilniejsze do najcięższych cząstek. Ważny
Bozon Higgsa prawda czy kolejny fakt prasowy?
Bozon Higgsa prawda czy kolejny fakt prasowy? Sławomir Stachniewicz, IF PK 1. Standardowy model cząstek elementarnych Model Standardowy to obecnie obowiązująca teoria cząstek elementarnych, które są składnikami
Bozon Higgsa oraz SUSY
Bozon Higgsa oraz SUSY Bozon Higgsa Poszukiwania bozonu Higgsa w LEP i Tevatronie - otrzymane ograniczenia na masę H Plany poszukiwań w LHC Supersymetria (SUSY) Zagadkowe wyniki CDF Masy cząstek cząstki
Jak działają detektory. Julia Hoffman
Jak działają detektory Julia Hoffman wielki Hadronowy zderzacz Wiązka to pociąg ok. 2800 wagonów - paczek protonowych Każdy wagon wiezie ok.100 mln protonów Energia chemiczna: 80 kg TNT lub 16 kg czekolady
Wszechświat Cząstek Elementarnych dla Humanistów Oddziaływania silne
Wszechświat Cząstek Elementarnych dla Humanistów Oddziaływania silne Aleksander Filip Żarnecki Wykład ogólnouniwersytecki 6 listopada 2018 A.F.Żarnecki WCE Wykład 5 6 listopada 2018 1 / 37 Oddziaływania
Wszechświat czastek elementarnych
Wszechświat czastek elementarnych Wykład 8: Współczesne eksperymenty prof. A.F.Żarnecki Zakład Czastek i Oddziaływań Fundamentalnych Instytut Fizyki Doświadczalnej Wszechświat czastek elementarnych Wykład
Elementy kosmologii. Rozszerzający się Wszechświat Wielki Wybuch (Big Bang) Nukleosynteza Promieniowanie mikrofalowe tła Ciemna Materia Leptogeneza
Elementy kosmologii Rozszerzający się Wszechświat Wielki Wybuch (Big Bang) Nukleosynteza Promieniowanie mikrofalowe tła Ciemna Materia Leptogeneza Rozszerzający się Wszechświat W 1929 Hubble zaobserwował
Wszechświat cząstek elementarnych dla przyrodników WYKŁAD 1
Wszechświat cząstek elementarnych dla przyrodników WYKŁAD 1 7.X.2009 Informacje ogólne o wykładzie Fizyka cząstek elementarnych Odkrycia Skąd ten tytuł wykładu? Wytłumaczenie dlaczego Wszechświat wygląda
Wykład 1. Wszechświat cząstek elementarnych dla humanistów. Maria Krawczyk (IFT), Filip A. Żarnecki (IFD), Wydział Fizyki UW
Wszechświat cząstek elementarnych dla humanistów Wykład 1 Maria Krawczyk (IFT), Filip A. Żarnecki (IFD), Wydział Fizyki UW Odkrycie cząstki Higgsa w LHC (CERN ) - 4 lipca 2012 Nagroda Nobla 2013: F. Englert,
Ewolucja Wykład Wszechświata Era Plancka Cząstki elementarne
Krystyna Wosińska Ewolucja Wykład Wszechświata 3 Era Plancka Cząstki elementarne Era Plancka 10-44 s Temperatura 10 32 K Dwie cząstki punktowe o masach równych masie Plancka i oddalone o długość Plancka:
Elementy fizyki czastek elementarnych
Elementy fizyki czastek elementarnych dr hab. A.F.Żarnecki Zakład Czastek i Oddziaływań Fundamentalnych IFD Plan wykładu: Świat czastek elementarnych czastki, jednostki, kinematyka relatywistyczna Akceleratory
WYKŁAD 8. Wszechświat cząstek elementarnych dla przyrodników
Wszechświat cząstek elementarnych dla przyrodników WYKŁAD 8 1 Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW 2.12. 2009 Współczesne eksperymenty-wprowadzenie Detektory Akceleratory Zderzacze LHC Mapa drogowa Tevatron-
Elementy fizyki czastek elementarnych
Elementy fizyki czastek elementarnych dr hab. A.F.Żarnecki Zakład Czastek i Oddziaływań Fundamentalnych IFD Plan wykładu: Świat czastek elementarnych czastki, jednostki, kinematyka relatywistyczna Akceleratory
Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW. Oddziaływania słabe 4.IV.2012
Wszechświat cząstek elementarnych WYKŁAD 8sem.letni.2011-12 Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW Oddziaływania słabe Cztery podstawowe siły Oddziaływanie grawitacyjne Działa między wszystkimi cząstkami, jest
- Cząstka Higgsa - droga do teorii wszystkiego
- Cząstka Higgsa - droga do teorii wszystkiego Bohdan Grządkowski Uniwersytet Warszawski Wydział Fizyki Instytut Fizyki Teoretycznej 19 maja 2014 Uniwersytet Szczeciński Plan Model Standardowy oddziaływań
STRUKTURA MATERII PO WIELKIM WYBUCHU
Wykład I STRUKTURA MATERII -- -- PO WIELKIM WYBUCHU Człowiek zajmujący się nauką nigdy nie zrozumie, dlaczego miałby wierzyć w pewne opinie tylko dlatego, że znajdują się one w jakiejś książce. (...) Nigdy
Wszechświat Cząstek Elementarnych dla Humanistów Diagramy Faynmana
Wszechświat Cząstek Elementarnych dla Humanistów Aleksander Filip Żarnecki Wykład ogólnouniwersytecki 27 listopada 2018 A.F.Żarnecki WCE Wykład 8 27 listopada 2018 1 / 28 1 Budowa materii (przypomnienie)
Wszechświat Cząstek Elementarnych dla Humanistów Diagramy Faynmana
Wszechświat Cząstek Elementarnych dla Humanistów Diagramy Faynmana Aleksander Filip Żarnecki Wykład ogólnouniwersytecki Wydział Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego 21 listopada 2017 A.F.Żarnecki WCE Wykład
Galaktyka. Rysunek: Pas Drogi Mlecznej
Galaktyka Rysunek: Pas Drogi Mlecznej Galaktyka Ośrodek międzygwiazdowy - obłoki molekularne - możliwość formowania się nowych gwiazd. - ekstynkcja i poczerwienienie (diagramy dwuwskaźnikowe E(U-B)/E(B-V)=0.7,
Elementy fizyki czastek elementarnych
Elementy fizyki czastek elementarnych dr hab. A.F.Żarnecki Zakład Czastek i Oddziaływań Fundamentalnych IFD Plan wykładu: Świat czastek elementarnych czastki, jednostki, kinematyka relatywistyczna Akceleratory
Szczególna teoria względności
Szczególna teoria względności Wykład VI: energia progowa foton rozpraszanie Comptona efekt Doplera prof. dr hab. Aleksander Filip Żarnecki Zakład Czastek i Oddziaływań Fundamentalnych Instytut Fizyki Doświadczalnej
Liceum dla Dorosłych semestr 1 FIZYKA MAŁGORZATA OLĘDZKA
Liceum dla Dorosłych semestr 1 FIZYKA MAŁGORZATA OLĘDZKA Temat 10 : PRAWO HUBBLE A. TEORIA WIELKIEGO WYBUCHU. 1) Prawo Hubble a [czyt. habla] 1929r. Edwin Hubble, USA, (1889-1953) Jedno z największych
oraz Początek i kres
oraz Początek i kres Powstanie Wszechświata szacuje się na 13, 75 mld lat temu. Na początku jego wymiary były bardzo małe, a jego gęstość bardzo duża i temperatura niezwykle wysoka. Ponieważ w tej niezmiernie
Zderzenia relatywistyczne
Zderzenia relatywistyczne Wstęp do Fizyki I (B+C) Wykład XVII: Energia progowa Rozpady czastek Neutrina Fotony Energia progowa Masa niezmiennicza Niezmiennik transformacji Lorenza, (nie zależy od wyboru
Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW
Wszechświat cząstek elementarnych dla przyrodników WYKŁAD 2 14.X.2009 Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW Jak badamy cząstki elementarne I? Cząstka i fale falowe własności cząstek elementarnych Cząstki fundamentalne
Elementy kosmologii. D. Kiełczewska, wykład 15
Elementy kosmologii Rozszerzający się Wszechświat Wielki Wybuch (Big Bang) Nukleosynteza Promieniowanie mikrofalowe tła Pomiary parametrów kosmologicznych: WMAP SNIa Asymetria materii i antymaterii Rozszerzający
Ewolucja Wszechświata Wykład 5 Pierwsze trzy minuty
Ewolucja Wszechświata Wykład 5 Pierwsze trzy minuty Historia Wszechświata Pod koniec fazy inflacji, około 10-34 s od Wielkiego Wybuchu, dochodzi do przejścia fazowego, które tworzy prawdziwą próżnię i
Materia i jej powstanie Wykłady z chemii Jan Drzymała
Materia i jej powstanie Wykłady z chemii Jan Drzymała Przyjmuje się, że wszystko zaczęło się od Wielkiego Wybuchu, który nastąpił około 15 miliardów lat temu. Model Wielkiego Wybuch wynika z rozwiązań
Historia Wszechświata w (dużym) skrócie. Agnieszka Pollo Instytut Problemów Jądrowych Warszawa Obserwatorium Astronomiczne UJ Kraków
Historia Wszechświata w (dużym) skrócie Agnieszka Pollo Instytut Problemów Jądrowych Warszawa Obserwatorium Astronomiczne UJ Kraków wczesny Wszechświat późny Wszechświat z (przesunięcie ku czerwieni; redshift)
WYKŁAD 3. Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW. Masy i czasy życia cząstek elementarnych. Kwarki: zapach i kolor. Prawa zachowania i liczby kwantowe:
Wszechświat cząstek elementarnych WYKŁAD 3 Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW Masy i czasy życia cząstek elementarnych Kwarki: zapach i kolor Prawa zachowania i liczby kwantowe: liczba barionowa i liczby
Co dalej z fizyką cząstek czy LHC udzieli na to pytanie odpowiedzi? 1
Co dalej z fizyką cząstek czy LHC udzieli na to pytanie odpowiedzi? 1 Marek Zrałek Zakład Teorii Pola i Cząstek Elementarnych Ludzie od zawsze pragnęli zrozumieć z czego składa się wszystko to, co nas
WYKŁAD 8. Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW. Oddziaływania słabe
Wszechświat cząstek elementarnych WYKŁAD 8 Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW Oddziaływania słabe Cztery podstawowe siłyprzypomnienie Oddziaływanie grawitacyjne Działa między wszystkimi cząstkami, jest
Wszechświat czastek elementarnych
Wszechświat czastek elementarnych Wykład 7: Współczesne eksperymenty prof. A.F.Żarnecki Zakład Czastek i Oddziaływań Fundamentalnych Instytut Fizyki Doświadczalnej Wszechświat czastek elementarnych Wykład
Dynamika relatywistyczna
Dynamika relatywistyczna Fizyka I (Mechanika) Wykład XII: masa niezmiennicza i układ środka masy zderzenia elastyczne czastki elementarne rozpady czastek rozpraszanie nieelastyczne Dynamika relatywistyczna
FIZYKA III MEL Fizyka jądrowa i cząstek elementarnych
FIZYKA III MEL Fizyka jądrowa i cząstek elementarnych Wykład 11 Początki Wszechświata Początki Wszechświata Dane obserwacyjne Odkrycie Hubble a w 1929 r. Promieniowanie tła w 1964 r. (Arno Penzias i Robert
czastki elementarne Czastki elementarne
czastki elementarne "zwykła" materia, w warunkach które znamy na Ziemi, które panuja w ekstremalnych warunkach na Słońcu: protony, neutrony, elektrony. mówiliśmy również o neutrinach - czastki, które nie
Elementy fizyki czastek elementarnych
Źródła czastek Elementy fizyki czastek elementarnych Wykład II Naturalne źródła czastek Źródła promieniotwórcze Promieniowanie kosmiczne Akceleratory czastek Akceleratory elektrostatyczne, liniowe i kołowe
Podstawy Fizyki Jądrowej
Podstawy Fizyki Jądrowej III rok Fizyki Kurs WFAIS.IF-D008.0 Składnik egzaminu licencjackiego (sesja letnia)! OPCJA: Po uzyskaniu zaliczenia z ćwiczeń możliwość zorganizowania ustnego egzaminu (raczej
Zderzenia relatywistyczna
Zderzenia relatywistyczna Dynamika relatywistyczna Zasady zachowania Relatywistyczne wyrażenie na pęd cząstki: gdzie Relatywistyczne wyrażenia na energię cząstki: energia kinetyczna: energia spoczynkowa:
Oddziaływania elektrosłabe
Oddziaływania elektrosłabe X ODDZIAŁYWANIA ELEKTROSŁABE Fizyka elektrosłaba na LEPie Liczba pokoleń. Bardzo precyzyjne pomiary. Obserwacja przypadków. Uniwersalność leptonów. Mieszanie kwarków. Macierz
Cząstki elementarne Odkrycia Prawa zachowania Cząstki i antycząstki
Wszechświat cząstek elementarnych WYKŁAD 3 Cząstki elementarne Odkrycia Prawa zachowania Cząstki i antycząstki 4.III.2009 Fizyka cząstek elementarnych Wiek XX niezwykły y rozwój j fizyki, pojawiły y się
Neutrina z supernowych. Elementy kosmologii
Neutrina z supernowych Obserwacja neutrin z SN1987A Kolaps grawitacyjny Własności neutrin z kolapsu grawitacyjnego Elementy kosmologii Rozszerzający się Wszechświat Wielki Wybuch (Big Bang) Nukleosynteza
Promieniowanie jonizujące
Promieniowanie jonizujące Wykład II Promieniotwórczość Fizyka MU, semestr 2 Uniwersytet Rzeszowski, 8 marca 2017 Wykład II Promieniotwórczość Promieniowanie jonizujące 1 / 22 Jądra pomieniotwórcze Nuklidy
Teoria grawitacji. Grzegorz Hoppe (PhD)
Teoria grawitacji Grzegorz Hoppe (PhD) Oddziaływanie grawitacyjne nie zostało dotychczas poprawnie opisane i pozostaje jednym z nie odkrytych oddziaływań. Autor uważa, że oddziaływanie to jest w rzeczywistości
Wstęp do fizyki cząstek elementarnych
Wstęp do fizyki cząstek elementarnych Ewa Rondio cząstki elementarne krótka historia pierwsze cząstki próby klasyfikacji troche o liczbach kwantowych kolor uwięzienie kwarków obecny stan wiedzy oddziaływania
Promieniowanie jonizujące
Promieniowanie jonizujące Wykład II Krzysztof Golec-Biernat Promieniotwórczość Uniwersytet Rzeszowski, 18 października 2017 Wykład II Krzysztof Golec-Biernat Promieniowanie jonizujące 1 / 23 Jądra pomieniotwórcze
Supersymetria, czyli super symetria
28 Supersymetria, czyli super symetria Piotr Korcyl Instytut Fizyki UJ W niniejszym artykule chciałbym zaprosić Państwa do świata cząstek elementarnych. Zamierzam przedstawić Państwu kilka zagadnień, na
Wielki Wybuch czyli podróż do początku wszechświata. Czy może się to zdarzyć na Ziemi?
Wielki Wybuch czyli podróż do początku wszechświata Czy może się to zdarzyć na Ziemi? Świat pod lupą materia: 10-4 m kryształ: 10-9 m ρ=2 3 g/cm 3 atom: 10-10 m jądro: 10-14 m nukleon: 10-15 m (1fm) ρ=10
Fizyka 2. Janusz Andrzejewski
Fizyka 2 wykład 15 Janusz Andrzejewski Janusz Andrzejewski 2 Egzamin z fizyki I termin 31 stycznia2014 piątek II termin 13 luty2014 czwartek Oba egzaminy odbywać się będą: sala 301 budynek D1 Janusz Andrzejewski
Promieniowanie jonizujące
Promieniowanie jonizujące Wykład III Krzysztof Golec-Biernat Reakcje jądrowe Uniwersytet Rzeszowski, 8 listopada 2017 Wykład III Krzysztof Golec-Biernat Promieniowanie jonizujące 1 / 12 Energia wiązania
Neutrina. Wstęp do Fizyki I (B+C) Wykład XXII:
Neutrina Wstęp do Fizyki I (B+C) Wykład XXII: Budowa materii - przypomnienie Neutrina atmosferyczne Neutrina słoneczne Model bryłowy neutrin Oscylacje neutrin i Budowa materii Świat codzienny zbudowany
Podstawy astrofizyki i astronomii
Podstawy astrofizyki i astronomii Andrzej Odrzywołek Zakład Teorii Względności i Astrofizyki, Instytut Fizyki UJ 20 marca 2018 th.if.uj.edu.pl/ odrzywolek/ andrzej.odrzywolek@uj.edu.pl A&A Wykład 4 Standardowy
Uniwersytet Mikołaja Kopernika Toruń 6 XII 2013 W POSZUKIWANIU ŚLADÓW NASZYCH PRAPOCZĄTKÓW
Uniwersytet Mikołaja Kopernika Toruń 6 XII 2013 W POSZUKIWANIU ŚLADÓW NASZYCH PRAPOCZĄTKÓW Prof. Henryk Drozdowski Wydział Fizyki UAM Dedykuję ten wykład o pochodzeniu materii wszystkim czułym sercom,
Spis treści. Przedmowa PRZESTRZEŃ I CZAS W FIZYCE NEWTONOWSKIEJ ORAZ SZCZEGÓLNEJ TEORII. 1 Grawitacja 3. 2 Geometria jako fizyka 14
Spis treści Przedmowa xi I PRZESTRZEŃ I CZAS W FIZYCE NEWTONOWSKIEJ ORAZ SZCZEGÓLNEJ TEORII WZGLĘDNOŚCI 1 1 Grawitacja 3 2 Geometria jako fizyka 14 2.1 Grawitacja to geometria 14 2.2 Geometria a doświadczenie
Astrofizyka teoretyczna II. Równanie stanu materii gęstej
Astrofizyka teoretyczna II Równanie stanu materii gęstej 1 Black Holes, White Dwarfs and Neutron Stars: The Physics of Compact Objects by Stuart L. Shapiro, Saul A. Teukolsky " Rozdziały 2, 3 i 8 2 Odkrycie