Kap 44 Partikkelfysikk

Partikkelfysikk Partikkelfysikk er den delen av fysikken som omhandler materiens minste bestanddeler og kreftene (de tre naturkreftene fargekraft (sterk kjernekraft), svak kjernekraft og elektromagnetisme) som virker mellom dem. Det som er kjent pr i dag er oppsummert i standardmodellen.

Dimensjoner 99.999999999999 % av atomet er tomrom 1000*avst jord/sol Diameter = 1 km

Standardmodellen

Standardmodellen

Partikler i standardmodellen

Fundamentalkrefter Gravitasjon Tiltrekningskraft som virker mellom partikler med masse Graviton Elektromagnetisme Krefter mellom elektrisk ladde partikler Foton Svak kjernekraft Krefter mellom venstrehendte leptoner og kvarker Intermediære vektorbosoner W+, W-, Z Fargekraft Krefter som virker mellom kvarker. Sterk kjernekraft Gluon

Partikkelfysikkens teorier

Proton og kvarktyper Kvarkstruktur hos proton Kvark-typer Navn Masse Ladning d (down) 5-8.5 MeV/c2 -1/3 e u (up) 1.5-4.5 MeV/c2 +2/3 e s (strange) 80-155 MeV/c2 -1/3 e c (charme) 1.0-1.4 GeV/c2 +2/3 e b (bottom) 4.0-4.5 GeV/c2 -1/3 e t (top) 159.2-179.4 GeV/c2 +2/3 e

Vekselvirkning mellom partikler i standardmodellen

Symmetri : Venstrehendt (L) - Høyrehendt (R) Internt spinn (S) er mot klokkeretningen sett i partikkelens bevegelsesretning (V,p) Høyrehendt: Internt spinn (S) er med klokkeretningen

Cern European Organization for Nuclear Research Europeisk organisasjon for forskning innen partikkelfysikk, kjernefysikk og kjernekjemi

LHC Large Hadron Collider Grunnleggende lover for elementærpartikler og krefter som virker mellom disse Dypere struktur av rom og tid Relasjon mellom kvantefysikk og relativitetsteori Higgs-mekanismen for generering av masse til elementærpartikler Super-symmetri Mørk masse Ekstra dimensjoner Teori for alt (Grand Unification Theories) Gravitasjon Symmetri-brudd knyttet til materie / antimaterie

LHC Large Hadron Collider

LHC ATLAS A Toriodal LHC Apparatures ALICE A Large Ion Collider Experiment LHCb LHC-beaty CMS Compact Muon Solenoid

LHC

LHC

LHC

LHC

LHC

LHC

LHC

LHC

LHC

LHC

LHC

LHC Cern animasjon Tilførsel av Hydrogen Stripping av elektroner Akselerasjon av protoner Akselerasjon av protoner v = 1/3c

LHC Cern animasjon Akselerasjon av protoner v = 0.916c Omkrets 628 m Omkrets 7 km Akselerasjon av protoner m = 1.25m0 Motsatt rettede proton-stråler

LHC Cern animasjon Motsatt rettede proton-stråler Omkrets 27 km Kollisjons-punkter Kollisjon Kollisjons-detektorer

LHC Cern animasjon Kollisjons-spor

LHC

LHC

LHC

LHC

LHC

LHC

LHC

Dimensjoner 99.999999999999 % av atomet er tomrom Kvark Diameter = tykkelse ett hårstrå Proton / Nøytron Diameter = 1 cm Atomkjerne Diameter = 10 cm Elektron Diameter = tykkelse ett hårstrå Atom Diameter = 1 km

END