Normal text - click to edit Modell, ’Cold Dark Matter, og kosmologisk konstant’

Normal text - click to edit Hvorfor har universet bare materie? Sakharovs tre betingelser: –Brudd på bevaring av baryontall –Brudd på partikkel-antipartikkelsymmetri –Faseoverganger (system ute av termisk likevekt) Partikkelfysikk kan bidra til å belyse de to første betingelser

Normal text - click to edit The Big Bang and its particles Big Bang Hvilke partikler? Partikkelfysikk Astropartikkelfysikk Kosmologi 13.7 milliarder år 1 ps s

Normal text - click to edit Utfordringer for partikkelfysikken Hva består den mørke materien av? Hva er mørk energi? Kan kreftene i naturen beskrives under samme lest? Er Higgs-mekanismen forklaringen på hvordan partiklene får masse? Hvorfor har universet så lite antimaterie? Kan vi bidra til å forstå mer av universets begynnelse?

Universe The reconstruction of the History of the Universe

Normal text - click to edit

Fysikkarbeidsgrupper ved ATLAS Topp-kvark studier B-mesoner Standard-modellen Higgs Supersymmetri ”Exotics”

Normal text - click to edit t-kvarken Eksistens etablert ca 1994 Eneste kvark som henfaller før den binder seg til en annen kvark. Ca ganger tyngre enn u og d kvarker Egenskaper (henfallsprodukt etc.) fortsatt dårlig kjent, og må studeres)

Normal text - click to edit En partikkelkollisjon der et topp-antitopp par produseres. Merk: Antall kvarker produsert = antall antikvarker produsert

Normal text - click to edit

B-mesoner: CP-brudd Mesoner som inneholder b-kvarken (den nest tyngste kvarken) Dedikerte eksperimenter (”B-factories”)har funnet en liten forskjell mellom B-mesoner, og deres antimesoner (CP- brudd) Ikke nok til å forklare den store asymmetrien mellom materie og antimaterie i universet. LHC eksperimentene kan gjøre alternative studier b d Spectator quark

Normal text - click to edit Standardmodell (SM)-fysikk Grunnet den svært høye kollisjonsraten får vi ved LHC masse data om veldig mange prosesser og partikler. Disse kan brukes til presisjonsmåling av mange av standarmodellens prediksjoner får enten befestet SM ELLER en finner avvik, noe som antakelig bare kan forklares gjennom utvidelser av SM

Normal text - click to edit SUPERSYMMETRI (SUSY) En foreslått utvidelse av SM, der hver eneste partikkel har sin supersymmetriske partner-partikkel. Mest plausible måte å få forent de sterke vekselvirkninger med de elektrosvake

Normal text - click to edit Supersymmetri, en partnerpartikkel til hver kjente vanlige partikkel

Normal text - click to edit SUSY (forts) I de minimale modellene har vi en bevaringslov i antall partiker som medfører at den letteste supersymmetriske partikkel er helt stabil! Kandidat for universets mørke materie! –Må være nøytral –Må være tyngre enn ca 40 GeV (fra eksperimenter) –Bør finne signaler for dette ved LHC, hvis SUSY finnes.

Normal text - click to edit Hvordan finner vi SUSY partikler? Produksjon av den letteste nøytrale partikkel vil gi events med ubalanse i synlig energiregnskap. –... Bakgrunn fra nøytrinoer Noen modeller forutsier nesten stabile ladde partikler.

Normal text - click to edit HIGGS-partikkel(er) SM forutsier at Higgspartikkelen må eksistere for at partiklene skal kunne ha masse! Presisjonsmålinger: Hvis SM er rett så er higgspartikkelmassen mindre enn ca. 500 GeV Da skal denne kunne finnes ved LHC!!! SUSY og andre utvidelser forutsier en eller flere higgspartikler....

Normal text - click to edit Hvordan finner vi higgs? Avhengig av higgs massen, vil forskjellige henfallskanaler være tilgjengelige. –to fotoner –b-kvarker (kvark-antikvark par som blir til jets) –Fire leptoner –..... Rekonstruerer masse og ser etter topper i massespektere

Normal text - click to edit Sir Peter Higgs

Normal text - click to edit Det fins Higgs kandidater fra LEP-eksperimentene Men ikke bevis: SM-Higgs massen må være over 114 GeV.

Normal text - click to edit Kan Higgs-feltene ha noe med den mørke energien å gjøre? Det fins i hvert fall teoretikeres som spekulerer på det.....

Normal text - click to edit Eksotiske fenomener Signaturer for ekstra dimensjoner –Teorier kan konstrueres der gravitasjonskraften virker i mer enn 3 dimensjoner, mens de andre kreftene virker i bare 3 dimensjoner. –Kan være med å forklare mørk materie, som da evt. finnes i de usynlige dimensjonene!!!! Mini svarte hull: Kan vi i LHC lage så høy masse- energitetthet at dette kollapser i et svart hull? –NB: I så fall er det svarte hullet meget kortlivet!

Normal text - click to edit Simulert signatur for mini svart hull

Normal text - click to edit Oppsummert Vi har en vel etablert teori for hvordan elementærpartiklene vekselvirker og hvordan materien er bygd opp fra disse (Standardmodellen) Vi har nå mye data som underbygger Big Bang kosmologi, men vi trenger både mørk materie og repulsiv mørk energi for å forklare det vi ser Det er nå en sterk kobling mellom astrofysikk og partikkelfysikk.

Normal text - click to edit LHC vil åpne et nytt energivindu Bør gi oss innsikt i hvorfor partikler har masse (higgsmekanismen) Bør kunne fortelle oss om utvidelser av standardmodellen, og dermed muligens om –Mørk materie –Forening av vekselvirkningene til en teori

Normal text - click to edit Fire uavklarte spørsmål Hvorfor er gravitasjon så forskjellig fra de andre kreftene? –Gravitasjonsteorien omhandler selve rommet –De andre kreftene omhandler partikler som beveger seg i dette rommet Hva er mørk energi? Hvorfor har vi så lite antimaterie i universet Hva består den mørke materien av

Normal text - click to edit Takk for meg