Czy fizycy mogą sprowokować koniec świata?
|
|
- Eugeniusz Wrona
- 9 lat temu
- Przeglądów:
Transkrypt
1 4 Czy fizycy mogą sprowokować koniec świata? Krzysztof Fiałkowski Instytut Fizyki UJ Prasa całego świata doniosła we wrześniu, że słynny brytyjski astrofizyk Stephen Hawking przedstawił we wstępie do książki, która jest zbiorem wykładów oraz artykułów znanych fizyków wydanych z okazji odbywającego się pod koniec września na Teneryfie astronomicznego festiwalu Starmus, zaskakującą sugestię. Otóż cały Wszechświat jest niestabilny, bo stan próżni nie jest w rzeczywistości stanem o najniższej energii. Oznacza to, że stany, które uważamy za stany o najniższej możliwej energii (nazywane próżnią) odpowiadają w rzeczywistości tylko lokalnym minimom energii. Co gorsza, prowadzone przez fizyków doświadczenia związane z odkrytą niedawno cząstką zwaną bozonem Higgsa mogą spowodować przeskok do stanu o naprawdę najniższej energii, a zatem całkowitą zagładę tego Wszechświata, który nas otacza. Czy powinniśmy naprawdę poważnie obawiać się takiego zjawiska, a w konsekwencji, czy powinniśmy przerwać doświadczenia nad produkcją bozonu Higgsa? Zanim odpowiemy definitywnie na te pytania i wyjaśnimy bardziej szczegółowo, na czym polega niestabilność, przypomnijmy, że nie jest to pierwsza taka katastroficzna przepowiednia. W ostatnim stuleciu już dwukrotnie ostrzegano, że doświadczenia prowadzone przez fizyków mogą sprowadzić na nas globalną katastrofę. Warto więc może wyjaśnić, dlaczego katastrofa taka nie nastąpiła i dlaczego dziś uważamy, że nie mogła nastąpić. Po raz pierwszy wizja zagłady pojawiła się w związku z pierwszą próbą jądrową. Rys. 1. Pierwsza eksplozja jądrowa 16 ms po detonacji. Średnica bąbla eksplozji to ok. 200 m
2 5 W relacjach wielu obserwatorów tej próby znajdują się opowieści o tym, że rozważano wtedy możliwość pożaru atmosfery i zagłady życia na Ziemi przez zainicjowanie reakcji syntezy jąder azotu w cięższe jądra. Jak się zdaje, autorzy tych opowieści często nie byli świadomi, że taką możliwość zasugerował już kilka lat wcześniej późniejszy współtwórca bomby wodorowej Edward Teller, a inny wybitny fizyk Hans Bethe przeprowadził stosowne obliczenia i udowodnił, że taka katastrofa nam nie grozi. Łatwo można zrozumieć, dlaczego tak jest. Każde połączenie jąder azotu wyzwala energię, która powoduje wzrost temperatury i ciśnienia gazu, a zatem wywołuje jego rozprężanie. Spadek gęstości zmniejsza prawdopodobieństwo kolejnych reakcji. Nie ma więc żadnej możliwości zainicjowania reakcji łańcuchowej, w której liczba kolejnych połączeń rośnie lawinowo. W bombach wodorowych skomplikowany układ eksplozji zapewnia utrzymanie wysokich temperatur i ciśnień przez dostatecznie długi czas, aby wyzwolić wielką energię wybuchu. Nic takiego nie może się zdarzyć w atmosferze. Kolejne wizje zagłady i ostrzeżenia przed katastroficznymi skutkami planowanego eksperymentu pojawiły się w 1999 roku przed uruchomieniem akceleratora RHIC (Relativistic Heavy Ion Collider, czyli zderzacz relatywistycznych ciężkich jonów). Zderzające się przeciwbieżne wiązki jonów dostarczają tam energii rzędu setek GeV na parę zderzających się nukleonów. Głównym celem planowanych eksperymentów było wytwarzanie tzw. plazmy kwarkowo-gluonowej, czyli stanu, w którym składniki wielu nukleonów mieszają się, a nukleony tracą swoją indywidualność. Jednak rozważano też oczywiście wiele innych możliwych procesów, a wśród nich powstawanie w wyniku zderzeń miniaturowych czarnych dziur, czyli obiektów, z których nie może wychodzić żadne promieniowanie. Informacja o tych rozważaniach dotarła do laików, a wśród nich polityków. Niektórzy z nich zażądali wstrzymania eksperymentu w obawie, że wytworzona czarna dziura, która zgodnie z teorią powinna pochłaniać otaczającą ją materię, może ostatecznie zniszczyć całą Ziemię. Rys. 2. Artystyczna wizja czarnej dziury ze strony internetowej RHIC
3 6 Dyrektor laboratorium Brookhaven, w którym powstał RHIC, John Marburger, powołał więc specjalny komitet, któremu zlecił przygotowanie raportu wyjaśniającego, czy niebezpieczeństwo takie jest realne. Przygotowaniem zajęli się wybitni fizycy: Wit Busza, Robert Jaffe, Jack Sandweiss i późniejszy laureat Nagrody Nobla Frank Wilczek. Oprócz niebezpieczeństwa związanego z powstawaniem czarnych dziur rozważano w raporcie możliwość przejścia całego Wszechświata w stan odpowiadający niższej energii próżni (a więc ten sam proces, którym straszy Hawking), a także możliwość przemiany materii w taką, która zawiera kwarki dziwne. Wnioski były jednoznaczne: sugerowane scenariusze zagłady są wykluczone przez ewidencję eksperymentalną i/lub wiarygodne rozważania teoretyczne. John Marburger podsumował najważniejsze argumenty dwudziestokilkustronicowego raportu w jednym zdaniu: Nature has been creating collisions of energies comparable to those at RHIC for billions of years, and there is no evidence of any kind of disaster related to those collisions, czyli Natura przeprowadzała przez miliardy lat zderzenia cząstek przy energiach porównywalnych do energii RHIC i nie ma śladów jakichkolwiek katastrof związanych z tymi zderzeniami. Wypada sprawdzić, czy rzeczywiście najwyższe energie zderzeń z akceleratorów odpowiadają energiom zderzeń zachodzących w przyrodzie. Rachunek jest dość prosty: Wykorzystamy w tym celu relację wynikającą ze Szczególnej Teorii Względności, na mocy której energia w układzie środka masy E CM, odpowiadająca sumie energii zderzających się wiązek przeciwbieżnych, jest związana z energią E cząstki padającej na nieruchomą tarczę wzorem E 2 Emc m c, CM gdzie m jest masą cząstki. Dla bardzo wysokich energii ostatni człon można pominąć. Masa protonu to około 1 GeV/c 2, więc łatwo sprawdzić, że zderzenia protonów przy energii w układzie środka masy rzędu setek GeV odpowiadają zderzeniu z nieruchomym protonem tarczy protonu o energii rzędu dziesiątek tysięcy GeV, czyli dziesiątek TeV. Energie obserwowane dla protonów promieniowania kosmicznego sięgają ev, czyli miliardów TeV *, mogą więc być o wiele rzędów wielkości większe. Stwierdzenie profesora Marburgera jest zatem w pełni uzasadnione. Co z najnowszym proroctwem zagłady Stephena Hawkinga? Jak już wspomniano, pomysł niestabilności (a dokładniej metastabilności) próżni otaczającego nas świata nie jest nowy, skoro uwzględniano go już przy otwarciu RHICa. Jego historia jest jeszcze dłuższa, o czym opowiemy za chwilę. * Dla przypomnienia: 1 GeV = 10 9 ev = 10 3 TeV = 10 6 PeV = 10 9 EeV.
4 7 Najpierw wyjaśnimy, na czym polega niestabilność i metastabilność. Najprościej można to wyjaśnić na przykładzie masywnej kulki na zakrzywionej powierzchni. Siła grawitacji powoduje, że kulka dąży do znalezienia możliwie najniższego położenia, odpowiadającego globalnemu minimum potencjalnej energii grawitacyjnej. Dla przykładu pokazanego na rys. 3 takie położenie to pozycja 3, odpowiadająca stanowi stabilnemu. Kulka tracąca stopniowo energię kinetyczną, np. w wyniku sił tarcia, zatrzyma się właśnie w tej pozycji. Jeśli jednak kulka wystartuje z niewielką prędkością z położenia bliskiego pozycji 1, zatrzyma się w tej pozycji, w której energia ma minimum lokalne. Jest to stan metastabilny: przy małych wychyleniach kulka wraca do tej pozycji, a przy większych przeskoczy do pozycji 3. Wszystkie inne pozycje, a w szczególności pozycja 2, są niestabilne. Kulka poruszająca się z dowolnie małą prędkością nie może się w nich zatrzymać. Rys. 3. Zależność energii kulki od jej położenia. Stan metastabilny (1), niestabilny (2) i stabilny (3) Już w 1982 roku astrofizyk Michael Turner i wspomniany już późniejszy laureat Nagrody Nobla Frank Wilczek zauważyli, że podstawowy stan teorii oddziaływań elektrosłabych (w którym pole odpowiadające bozonowi Higgsa ma niezerową wartość oczekiwaną), może być metastabilny. Niestety rozważania teoretyczne nie dają dokładnych przewidywań, a jedynie pokazują, że możliwe jest powstanie podczas ewolucji Wszechświata takiego stanu z czasem życia znacznie dłuższym od obecnych ocen wieku Wszechświata. Turner i Wilczek zauważyli też, że odpowiednio silne zaburzenie może przerzucić ten stan do stabilnego stanu o najniższej energii próżni w otoczeniu punktu zaburzenia. Bańka stanu stabilnego będzie się wtedy rozszerzać z prędkością światła, aż obejmie cały Wszechświat, niszcząc taki świat, jaki obecnie znamy. Czy takim zaburzeniem może być zderzenie cząstek, w którym powstanie bozon Higgsa? Oczywiście jest to teoretycznie możliwe, ale podany już wyżej argument mówi, że nasze akceleratory nie mogły dotąd wyprodukować niczego bardziej egzotycznego, niż natura. Najwyższa energia w układzie środka masy osiągana w akceleratorze LHC, w którym odkryto bozon Higgsa, jest rzędu
5 8 dziesięciu TeV, co odpowiada zderzeniom z nieruchomą tarczą cząstek o energii rzędu setek PeV. Jak już wspomniano, w promieniowaniu kosmicznym zdarzają się cząstki o energii tysiąckrotnie większej! Gdyby zderzenia mogły doprowadzić do końca świata, zdarzyłoby się to już dawno. Dodajmy, że fakt odkrycia bozonu Higgsa w LHC nie ma oczywiście znaczenia dla oceny ryzyka. Skoro masa bozonu to tylko około 250 mas protonu, bozon ten musiał już wielokrotnie powstawać nie tylko w oddziaływaniach promieni kosmicznych, ale i w mniejszych akceleratorach. Najwyraźniej jego powstanie nie jest zaburzeniem wystarczająco silnym dla zainicjowania końca świata. Możemy więc spać spokojnie, gdy fizycy kontynuują swoje eksperymenty! Mem o końcu świata 2012 (źródło: Internet, hasło: memy o końcu świata)
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-
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
Promieniowanie kosmiczne składa się głównie z protonów, z niewielką. domieszką cięższych jąder. Przechodząc przez atmosferę cząstki
Odkrycie hiperjąder Hiperjądra to struktury jądrowe w skład których, poza protonami I neutronami, wchodzą hiperony. Odkrycie hiperjąder miało miejsce w 1952 roku, 60 lat temu, w Warszawie. Wówczas nie
WYKŁAD 8. Wszechświat cząstek elementarnych dla przyrodników. Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW 25.11.2011
Wszechświat cząstek elementarnych dla przyrodników WYKŁAD 8 Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW 25.11.2011 Współczesne eksperymenty Wprowadzenie Akceleratory Zderzacze Detektory LHC Mapa drogowa Współczesne
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
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:
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.
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 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
Theory Polish (Poland)
Q3-1 Wielki Zderzacz Hadronów (10 points) Przeczytaj Ogólne instrukcje znajdujące się w osobnej kopercie zanim zaczniesz rozwiązywać to zadanie. W tym zadaniu będą rozpatrywane zagadnienia fizyczne zachodzące
Zderzenia relatywistyczne
Zderzenia relatywistyczne Fizyka I (B+C) Wykład XVIII: Zderzenia nieelastyczne Energia progowa Rozpady czastek Neutrina Zderzenia relatywistyczne Zderzenia nieelastyczne Zderzenia elastyczne - czastki
Czarna dziura obszar czasoprzestrzeni, którego, z uwagi na wpływ grawitacji, nic, łącznie ze światłem, nie może opuścić.
Czarna dziura obszar czasoprzestrzeni, którego, z uwagi na wpływ grawitacji, nic, łącznie ze światłem, nie może opuścić. Czarne dziury są to obiekty nie do końca nam zrozumiałe. Dlatego budzą ciekawość
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
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
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
Następnie powstały trwały izotop - azot-14 - reaguje z trzecim protonem, przekształcając się w nietrwały tlen-15:
Reakcje syntezy lekkich jąder są podstawowym źródłem energii wszechświata. Słońce - gwiazda, która dostarcza energii niezbędnej do życia na naszej planecie Ziemi, i w której 94% masy stanowi wodór i hel
Fizyka cząstek elementarnych
Wykład III Metody doświadczalne fizyki cząstek elementarnych I Źródła cząstek elementarnych Elektrony, protony i neutrony tworzą otaczającą nas materię. Aby eksperymentować z elektronami wystarczy zjonizować
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
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
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
Wykłady z Geochemii Ogólnej
Wykłady z Geochemii Ogólnej III rok WGGiOŚ AGH 2010/11 dr hab. inż. Maciej Manecki A-0 p.24 www.geol.agh.edu.pl/~mmanecki ELEMENTY KOSMOCHEMII Nasza wiedza o składzie materii Wszechświata pochodzi z dwóch
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
Ciało doskonale czarne absorbuje całkowicie padające promieniowanie. Parametry promieniowania ciała doskonale czarnego zależą tylko jego temperatury.
1 Ciało doskonale czarne absorbuje całkowicie padające promieniowanie. Parametry promieniowania ciała doskonale czarnego zależą tylko jego temperatury. natężenie natężenie teoria klasyczna wynik eksperymentu
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:
Tworzenie protonów neutronów oraz jąder atomowych
Tworzenie protonów neutronów oraz jąder atomowych kwarki, elektrony, neutrina oraz ich antycząstki anihilują aby stać się cząstkami 10-10 s światła fotonami energia kwarków jest już wystarczająco mała
Tak określił mechanikę kwantową laureat nagrody Nobla Ryszard Feynman ( ) mechanika kwantowa opisuje naturę w sposób prawdziwy, jako absurd.
Tak określił mechanikę kwantową laureat nagrody Nobla Ryszard Feynman (1918-1988) mechanika kwantowa opisuje naturę w sposób prawdziwy, jako absurd. Równocześnie Feynman podkreślił, że obliczenia mechaniki
Janusz Gluza. Instytut Fizyki UŚ Zakład Teorii Pola i Cząstek Elementarnych
Akceleratory czyli największe mikroskopy świata Janusz Gluza Instytut Fizyki UŚ http://fizyka.us.edu.pl/ Zakład Teorii Pola i Cząstek Elementarnych http://www.us.edu.pl/~ztpce/ http://www.us.edu.pl/~gluza
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
Plan Zajęć. Ćwiczenia rachunkowe
Plan Zajęć 1. Termodynamika, 2. Grawitacja, Kolokwium I 3. Elektrostatyka + prąd 4. Pole Elektro-Magnetyczne Kolokwium II 5. Zjawiska falowe 6. Fizyka Jądrowa + niepewność pomiaru Kolokwium III Egzamin
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
Cząstki elementarne z głębin kosmosu
Cząstki elementarne z głębin kosmosu Grzegorz Brona Zakład Cząstek i Oddziaływań Fundamentalnych, Uniwersytet Warszawski 24.09.2005 IX Festiwal Nauki Co widzimy na niebie? - gwiazdy - planety - galaktyki
Ewolucja w układach podwójnych
Ewolucja w układach podwójnych Tylko światło Temperatura = barwa różnica dodatnia różnica równa 0 różnica ujemna Jasnośd absolutna m M 5 log R 10 pc Diagram H-R Powstawanie gwiazd Powstawanie gwiazd ciśnienie
Przypadek czarnej dziury: pozew przeciwko końcu świata
Przypadek czarnej dziury: pozew przeciwko końcu świata W ostatnim czasie LHC (ang. Large Hadron Collider), czyli wielki zderzacz hadronów działający w międzynarodowym ośrodku naukowym CERN (Conseil Europeen
2008/2009. Seweryn Kowalski IVp IF pok.424
2008/2009 seweryn.kowalski@us.edu.pl Seweryn Kowalski IVp IF pok.424 Plan wykładu Wstęp, podstawowe jednostki fizyki jądrowej, Własności jądra atomowego, Metody wyznaczania własności jądra atomowego, Wyznaczanie
Czarne dziury. Grażyna Karmeluk
Czarne dziury Grażyna Karmeluk Termin czarna dziura Termin czarna dziura powstał stosunkowo niedawno w 1969 roku. Po raz pierwszy użył go amerykański uczony John Wheeler, przedstawiając za jego pomocą
Wydział Fizyki Politechniki Warszawskiej
Faculty of Physics, Warsaw University of Technology Wydział Fizyki Politechniki Warszawskiej Jan Pluta, Zakład Fizyki Jądrowej 28. 03. 2015 Wstęp do fizyki cząstek elementarnych 1. Świat jest piękny i
doświadczenie Rutheforda Jądro atomowe składa się z nuklonów: neutronów (obojętnych elektrycznie) i protonów (posiadających ładunek dodatni +e)
1 doświadczenie Rutheforda Jądro atomowe składa się z nuklonów: neutronów (obojętnych elektrycznie) i protonów (posiadających ładunek dodatni +e) Ilość protonów w jądrze określa liczba atomowa Z Ilość
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
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
Boska cząstka odkryta?
FOTON 118, Jesień 2012 27 Boska cząstka odkryta? Krzysztof Fiałkowski Instytut Fizyki UJ 4 lipca 2012 roku w wielkiej sali seminaryjnej CERNu w Genewie odbyło się nadzwyczajne seminarium. Organizatorzy
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
Grzegorz Wrochna Narodowe Centrum Badań Jądrowych Z czego składa się Wszechświat?
Narodowe Centrum Badań Jądrowych www.ncbj.gov.pl Z czego składa się Wszechświat? 1 Budowa materii ~ cała otaczająca nas materia składa się z atomów pierwiastek chemiczny = = zbiór jednakowych atomów Znamy
Relatywistyczne zderzenia ciężkich jonów jako narzędzie w badaniu diagramu fazowego silnie oddziałującej materii
Relatywistyczne zderzenia ciężkich jonów jako narzędzie w badaniu diagramu fazowego silnie oddziałującej materii Katarzyna Grebieszkow 5 lutego 2016 Streszczenie W dokumencie pokazane są podstawowe cele
Wykład XIII: Rozszerzenia SM, J. Gluza
Skala X, skala Plancka Dla MS biegnące stałe sprzężenia przecinają się w okolicy 10^15 GeV, Grawitacja dołącza się przy około 10^19 GeV, gdy oddizaływanie grawitacyjne jest porównywalne z masą spoczynkową
Gwiazdy neutronowe. Michał Bejger,
Gwiazdy neutronowe Michał Bejger, 06.04.09 Co to jest gwiazda neutronowa? To obiekt, którego jedna łyżeczka materii waży tyle ile wszyscy ludzie na Ziemi! Gwiazda neutronowa: rzędy wielkości Masa: ~1.5
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
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
Granice fizyki 1. Marek Demiański Instytut Fizyki Teoretycznej Uniwersytet Warszawski
4 Granice fizyki 1 Marek Demiański Instytut Fizyki Teoretycznej Uniwersytet Warszawski Wstęp Wiek dwudziesty był okresem burzliwego rozwoju fizyki, zarówno teoretycznej jak i doświadczalnej. Spowodowało
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
41P6 POWTÓRKA FIKCYJNY EGZAMIN MATURALNYZ FIZYKI I ASTRONOMII - V POZIOM PODSTAWOWY
41P6 POWTÓRKA FIKCYJNY EGZAMIN MATURALNYZ FIZYKI I ASTRONOMII - V Optyka fizyczna POZIOM PODSTAWOWY Dualizm korpuskularno-falowy Atom wodoru. Widma Fizyka jądrowa Teoria względności Rozwiązanie zadań należy
Eksperyment ALICE i plazma kwarkowo-gluonowa
Eksperyment ALICE i plazma kwarkowo-gluonowa CERN i LHC Jezioro Genewskie Lotnisko w Genewie tunel LHC (długość 27 km, ok.100m pod powierzchnią ziemi) CERN/Meyrin Gdzie to jest? ok. 100m Tu!!! LHC w schematycznym
Można Kraussa też ujrzeć w video debacie z teologiem filozofem Williamem Lane Craigiem pod tytułem Does Science Bury God (Czy nauka grzebie boga ).
Profesor Lawrence Krauss z Uniwersytetu w Arizonie jest fizykiem teoretycznym, który specjalizuje się w kosmologii, szczególnie w problemie powstania i ewolucji wszechświata. Jest on też jednym z naukowców
Szczegółowe wymagania edukacyjne na poszczególne oceny śródroczne i roczne z przedmiotu: FIZYKA. Nauczyciel przedmiotu: Marzena Kozłowska
Szczegółowe wymagania edukacyjne na poszczególne oceny śródroczne i roczne z przedmiotu: FIZYKA Nauczyciel przedmiotu: Marzena Kozłowska Szczegółowe wymagania edukacyjne zostały sporządzone z wykorzystaniem
Zderzenia relatywistyczna
Zderzenia relatywistyczna Dynamika relatywistyczna Zasady zachowania Relatywistyczne wyrażenie na pęd cząstki: gdzie Relatywistyczne wyrażenia na energię cząstki: energia kinetyczna: energia spoczynkowa:
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
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/~
Obserwacja Nowej Cząstki o Masie 125 GeV
Obserwacja Nowej Cząstki o Masie 125 GeV Eksperyment CMS, CERN 4 lipca 2012 Streszczenie Na wspólnym seminarium w CERN i na konferencji ICHEP 2012 [1] odbywającej się w Melbourne, naukowcy pracujący przy
Od Wielkiego Wybuchu do Gór Izerskich. Tomasz Mrozek Instytut Astronomiczny UWr Zakład Fizyki Słońca CBK PAN
Od Wielkiego Wybuchu do Gór Izerskich Tomasz Mrozek Instytut Astronomiczny UWr Zakład Fizyki Słońca CBK PAN Góry Izerskie Góry Izerskie Góry Izerskie Góry Izerskie Góry Izerskie Góry Izerskie Góry Izerskie
Ostatnie uzupełnienia
Ostatnie uzupełnienia 00 DONUT: oddziaływanie neutrina taonowego (nikt nie wątpił, ale ) Osiągnięta skala odległości: 100GeV 1am; ew. struktura kwarków i leptonów musi być mniejsza! Listy elementarnych
Ewolucja Wszechświata Wykład 4 Inflacja Plazma kwarkowo-gluonowa
Ewolucja Wszechświata Wykład 4 Inflacja Plazma kwarkowo-gluonowa Teoria Wielkiej Unifikacji Złamanie symetrii oddzielenie się oddziaływań silnych zapoczątkowało Erę Inflacji Teoria inflacji Problemy, które
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
Witamy w CERNie. Bolesław Pietrzyk LAPP Annecy (F) Wykład przygotowany przez polskich fizyków w CERNie.
Witamy w CERNie Bolesław Pietrzyk LAPP Annecy (F) Wykład przygotowany przez polskich fizyków w CERNie bolek.pietrzyk@cern.ch 4 lipca 2012 Joe Incandela (CMS) Fabiola Gianotti (ATLAS) Première rencontre
r. akad. 2012/2013 Wykład IX-X Podstawy Procesów i Konstrukcji Inżynierskich Fizyka jądrowa Zakład Biofizyki 1
r. akad. 2012/2013 Wykład IX-X Podstawy Procesów i Konstrukcji Inżynierskich Fizyka jądrowa Zakład Biofizyki 1 Budowa jądra atomowego każde jądro atomowe składa się z dwóch rodzajów nukleonów: protonów
PROJEKT KOSMOLOGIA PROJEKT KOSMOLOGIA. Aleksander Gendarz Mateusz Łukasik Paweł Stolorz
PROJEKT KOSMOLOGIA Aleksander Gendarz Mateusz Łukasik Paweł Stolorz 1 1. Definicja kosmologii. Kosmologia dział astronomii, obejmujący budowę i ewolucję wszechświata. Kosmolodzy starają się odpowiedzieć
Fizyka cząstek elementarnych warsztaty popularnonaukowe
Fizyka cząstek elementarnych warsztaty popularnonaukowe Spotkanie 3 Porównanie modeli rozpraszania do pomiarów na Wielkim Zderzaczu Hadronów LHC i przyszłość fizyki cząstek Rafał Staszewski Maciej Trzebiński
Fizyka jądrowa cz. 2. Reakcje jądrowe. Teraz stałem się Śmiercią, niszczycielem światów. Robert Oppenheimer
Barcelona, Espania, May 204 W-29 (Jaroszewicz) 24 slajdy Na podstawie prezentacji prof. J. Rutkowskiego Reakcje jądrowe Fizyka jądrowa cz. 2 Teraz stałem się Śmiercią, niszczycielem światów Robert Oppenheimer
DYNAMIKA dr Mikolaj Szopa
dr Mikolaj Szopa 17.10.2015 Do 1600 r. uważano, że naturalną cechą materii jest pozostawanie w stanie spoczynku. Dopiero Galileusz zauważył, że to stan ruchu nie zmienia się, dopóki nie ingerujemy I prawo
Energetyka jądrowa. Energetyka jądrowa
Energetyka jądrowa Zasada zachowania energii i E=mc 2 Budowa jąder atomowych i ich energia wiązania Synteza: z gwiazd na Ziemię... Neutrony i rozszczepienie jąder atomowych Reaktory: klasyczne i akceleratorowe
FIZYKA IV etap edukacyjny zakres podstawowy
FIZYKA IV etap edukacyjny zakres podstawowy Cele kształcenia wymagania ogólne I. Wykorzystanie wielkości fizycznych do opisu poznanych zjawisk lub rozwiązania prostych zadań obliczeniowych. II. Przeprowadzanie
Co ma wspólnego czarna dziura i woda w szklance?
Co ma wspólnego czarna dziura i woda w szklance? Czarne dziury są obiektami tajemniczymi i fascynującymi, aczkolwiek część ich właściwości można oszacować przy pomocy prostych równań algebry. Pokazuje
Jak zmieni się wartość siły oddziaływania między dwoma ciałami o masie m każde, jeżeli odległość między ich środkami zmniejszy się dwa razy.
I ABC FIZYKA 2018/2019 Tematyka kartkówek oraz zestaw zadań na sprawdzian - Dział I Grawitacja 1.1 1. Podaj główne założenia teorii geocentrycznej Ptolemeusza. 2. Podaj treść II prawa Keplera. 3. Odpowiedz
CERN: fizyka wysokich energii i edukacja szkolna. Krzysztof Fiałkowski Uniwersytet Jagielloński
CERN: fizyka wysokich energii i edukacja szkolna Krzysztof Fiałkowski Uniwersytet Jagielloński Czym jest CERN? CERN to skrót francuskiej nazwy Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire, czyli Europejska
Zderzenie galaktyki Andromedy z Drogą Mleczną
Zderzenie galaktyki Andromedy z Drogą Mleczną Katarzyna Mikulska Zimowe Warsztaty Naukowe Naukowe w Żninie, luty 2014 Wszyscy doskonale znamy teorię Wielkiego Wybuchu. Wiemy, że Wszechświat się rozszerza,
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
Wielcy rewolucjoniści nauki
Isaak Newton Wilhelm Roentgen Albert Einstein Max Planck Wielcy rewolucjoniści nauki Erwin Schrödinger Werner Heisenberg Niels Bohr dr inż. Romuald Kędzierski W swoim słynnym dziele Matematyczne podstawy
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
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,
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
Spis treści. Fizyka wczoraj, dziś, jutro. Z naszych lekcji. Olimpiady, konkursy, zadania. Astronomia dla każdego
Spis treści Fizyka wczoraj, dziś, jutro Archeologia XXI wieku 4 Sławomir Jędraszek Tajemnica Gwiazdy 19 Betlejemskiej okiem astronoma Piotr Gronkowski, Marcin Wesołowski Z naszych lekcji Dlaczego warto
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
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
Mechanika relatywistyczna Wykład 13
Mechanika relatywistyczna Wykład 13 Karol Kołodziej Instytut Fizyki Uniwersytet Śląski, Katowice http://kk.us.edu.pl Karol Kołodziej Mechanika klasyczna i relatywistyczna 1/32 Czterowektory kontrawariantne
1.6. Ruch po okręgu. ω =
1.6. Ruch po okręgu W przykładzie z wykładu 1 asteroida poruszała się po okręgu, wartość jej prędkości v=bω była stała, ale ruch odbywał się z przyspieszeniem a = ω 2 r. Przyspieszenie w tym ruchu związane
W jaki sposób dokonujemy odkryć w fizyce cząstek elementarnych? Maciej Trzebiński
W jaki sposób dokonujemy odkryć w fizyce cząstek elementarnych? Maciej Trzebiński Instytut Fizyki Jądrowej im. Henryka Niewodniczańskiego Polskiej Akademii Nauk Gimli Glider Boeing 767-233 lot: Air Canada
25-lecie Turnieju Młodych Fizyków w Polsce
25-lecie Turnieju Młodych Fizyków w Polsce Polska drużyna w Shrewsbury 2014 zdobywcy złotego medalu na międzynarodowym turnieju w Anglii Od lewej: Tymoteusz Miara, Paweł Czyż, Radost Waszkiewicz, Filip
FIZYKA III MEL Fizyka jądrowa i cząstek elementarnych
FIZYKA III MEL Fizyka jądrowa i cząstek elementarnych Wykład 1 własności jąder atomowych Odkrycie jądra atomowego Rutherford (1911) Ernest Rutherford (1871-1937) R 10 fm 1908 Skala przestrzenna jądro
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
Stany skupienia (fazy) materii (1) p=const Gaz (cząsteczkowy lub atomowy), T eratura, Tempe Ciecz wrzenie topnienie Ciało ł stałe ł (kryształ)
Plazma Kwarkowo-Gluonowa Nowy Stan Materii Stany skupienia (fazy) materii (1) p=const Gaz (cząsteczkowy lub atomowy), T eratura, Tempe Ciecz wrzenie topnienie Ciało ł stałe ł (kryształ) Diagram fazowy
Fizyka 1- Mechanika. Wykład 4 26.X Zygmunt Szefliński Środowiskowe Laboratorium Ciężkich Jonów
Fizyka 1- Mechanika Wykład 4 6.X.017 Zygmunt Szefliński Środowiskowe Laboratorium Ciężkich Jonów szef@fuw.edu.pl http://www.fuw.edu.pl/~szef/ III zasada dynamiki Zasada akcji i reakcji Każdemu działaniu
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/~
Światło fala, czy strumień cząstek?
1 Światło fala, czy strumień cząstek? Teoria falowa wyjaśnia: Odbicie Załamanie Interferencję Dyfrakcję Polaryzację Efekt fotoelektryczny Efekt Comptona Teoria korpuskularna wyjaśnia: Odbicie Załamanie
V.6 Pęd i energia przy prędkościach bliskich c
r. akad. 005/ 006 V.6 Pęd i energia przy prędkościach bliskich c 1. Relatywistyczny pęd. Relatywistyczne równanie ruchu. Relatywistyczna energia kinetyczna 3. Relatywistyczna energia całkowita i energia
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
Nowe wyniki eksperymentów w CERN
FOTON 122, Jesień 2013 59 Nowe wyniki eksperymentów w CERN Małgorzata Nowina-Konopka IFJ PAN Kraków I. Eksperyment AMS mierzy nadwyżkę antymaterii w przestrzeni Promieniowanie kosmiczne to naładowane,
pobrano z serwisu Fizyka Dla Każdego - - zadania z fizyki, wzory fizyczne, fizyka matura
14. Fizyka jądrowa zadania z arkusza I 14.10 14.1 14.2 14.11 14.3 14.12 14.4 14.5 14.6 14.13 14.7 14.8 14.14 14.9 14. Fizyka jądrowa - 1 - 14.15 14.23 14.16 14.17 14.24 14.18 14.25 14.19 14.26 14.27 14.20
Oddziaływanie cząstek z materią
Oddziaływanie cząstek z materią Trzy główne typy mechanizmów reprezentowane przez Ciężkie cząstki naładowane (cięższe od elektronów) Elektrony Kwanty gamma Ciężkie cząstki naładowane (miony, p, 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
POLITECHNIKA POZNAŃSKA Wydział: BMiZ Kierunek: MiBM / KMiU Prowadzący: dr hab. Tomasz Stręk Przygotował: Adrian Norek Plan prezentacji 1. Wprowadzenie 2. Chłodzenie największego na świecie magnesu w CERN
CERN - pierwsze globalne laboratorium. Magdalena Kowalska CERN, PH-Dept.
CERN - pierwsze globalne laboratorium Magdalena Kowalska CERN, PH-Dept. Menu Co to jest właściwie CERN? Kilku CERN-owskich Noblistów Co badamy? Obecne przyspieszacze Przykłady eksperymentów: cząstki elementarne