Cesta do mikrosvěta. Martin Rybář

Podobné dokumenty
Kam kráčí současná fyzika

O čem se mluví v CERNu? Martin Rybář

Jiří Grygar: Velký třesk za všechno může... 1/ 22

ELEKTROMAGNETICKÁ INTERAKCE

postaven náš svět CERN

Urychlovače na nebi a pod zemí, aneb Velký třesk za všechno může

Prvek, nuklid, izotop, izobar

Standardní model částic a jejich interakcí

Jana Nováková Proč jet do CERNu? MFF UK

KVARKY S BARVOU A VŮNÍ A CO DÁL?

I N V E S T I C E D O R O Z V O J E V Z D Ě L Á V Á N Í. neutronové číslo

Kvarky s barvou a vůní a co dál?

Jak nám vládne symetrie. Jan Kábrt

Alexander Kupčo. kupco/qcd/ telefon:

Za hranice současné fyziky

Standardní model. Projekt je spolufinancován z prostředků ESF a státního rozpočtu ČR

Paul Adrien Maurice Dirac

Vybrané podivnosti kvantové mechaniky

Rozluštění skrytých symetrií přírody

o Mají poločíselný spin (všechny leptony a kvarky, všechny baryony - například elektron, neutrino, proton, neutron, baryony Λ hyperon...).

Co se stalo (a nestalo) ve fyzice elementárních částic od Šlapanic 98

Od kvarků k prvním molekulám

Struktura atomu. Beránek Pavel, 1KŠPA

Něco z astronomie aneb Kosmologie, pozorování a astročásticová fyzika

Kosmické záření a Observatoř Pierra Augera. připravil R. Šmída

Elementární částice a standardní model

Historie standardního modelu mikrosvěta

ČÁST VIII - M I K R O Č Á S T I C E

30 let asymptotické volnosti a 40 let kvarků. pád a triumf kvantové teorie pole

Prvek, nuklid, izotop, izobar, izoton

Mezony π, mezony K, mezony η, η, bosony 1

VYPOUŠTĚNÍ KVANTOVÉHO DŽINA

2. 1 S T R U K T U R A A V L A S T N O S T I A T O M O V É H O J Á D R A

06 - mikrosvět a energie jader

Stavba atomů a molekul

Standardní model a kvark-gluonové plazma

LEPTONY. Elektrony a pozitrony a elektronová neutrina. Miony a mionová neutrina. Lepton τ a neutrino τ

Standardní model částicové fyziky: stručná historie a současný stav

však na Newtona, který podle vlastních slov "stál na ramenou obr,:84:/

FYZIKA MIKROSVĚTA. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Fyzika mikrosvěta - 3. ročník

Atomové jádro Elektronový obal elektron (e) záporně proton (p) kladně neutron (n) elektroneutrální

Jádro se skládá z kladně nabitých protonů a neutrálních neutronů -> nukleony

A Large Ion Collider Experiment

ATOMOVÉ JÁDRO A JEHO STRUKTURA. Aleš Lacina Přírodovědecká fakulta MU, Brno

České vysoké učení technické v Praze

HISTORIE ATOMU. M g r. ROBERT P ECKO TENTO DOKUMENT JE SPOLUFINANCOVÁN EVROPSKÝM SOCIÁLNÍM FONDEM A STÁTNÍM ROZPOČTEM ČESKÉ REPUBLIKY

Prvek, nuklid, izotop, izobar, izoton

Kvarky, leptony, Higgsovy i jiné bosony a vůbec ta částicová havěť. Jiří Dolejší, Ústav částicové a jaderné fyziky MFF UK JDF 7. 2.

Fyzikální vzdělávání. 1. ročník. Učební obor: Kuchař číšník Kadeřník. Implementace ICT do výuky č. CZ.1.07/1.1.02/ GG OP VK

1. Struktura hmoty. Následující schéma uvádí tento pojem do souvislosti s dalším

Petr Kulhánek: Honba za Higgsovými částicemi a moje červené poznámky

Higgsův boson. Závěrečná práce. Základní škola sv. Voršily v Olomouci Aksamitova 6, Olomouc. Autor: Marek Vysloužil, Václav Cenker.

Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám

Higgsův boson ve standardním modelu

CERN základní informace předtím, než vyrazíme. Jaroslav Reichl, SPŠST Panská

HMOTNOST JÁDRA JE S PŘESNOSTÍ 1% ROVNA A u, KDE u = ATOMOVÁ HMOTNOSTNÍ JEDNOTKA - u = 1, (28) x kg MeV

Pokroky matematiky, fyziky a astronomie

Ve zkratce. Prehistorie standardního modelu

Elementární částice. 1. Leptony 2. Baryony 3. Bosony. 4. Kvarkový model 5. Slabé interakce 6. Partonový model

Nobelova cena za fyziku 2013

Jaderná energetika (JE)

Prověřování Standardního modelu

Prvek, nuklid, izotop, izobar, izoton

E e = hf -W. Kvantové vysvětlení fotoelektrického jevu. Fotoelektrický jev vysvětlil Einstein pomocí Planckovy kvantové

Katedra fyziky. Prověrka Standardního modelu a fyzika

Neutrina, poslové z nitra Slunce

ZAKLADY LEKARSKE FYZIKY

Přednášky z lékařské biofyziky Biofyzikální ústav Lékařské fakulty Masarykovy univerzity, Brno

Vlastnosti nejenergetičtějších částic ve vesmíru

Atomová fyzika - literatura

STŘEDOČESKÝ KRAJ ANTIHMOTA

Statický kvarkový model

základní informace předtím, než vyrazíme Jaroslav Reichl, SPŠST Panská

NEZADRŽITELNÝ VZESTUP ASTROČÁSTICOVÉ FYZIKY. Fyzikální ústav AV ČR, Praha

ATOM. Autor: Mgr. Stanislava Bubíková. Datum (období) tvorby: Ročník: osmý

října 2009: Evropský týden astročásticové fyziky

Experiment ATLAS. Shluky protiběžných částic se srážejí každých 25 ns. tj. s frekvencí. Počet kanálů detektoru je 150 mil.

2. 4 F Y Z I K A E L E M E N T Á R N Í C H ČÁSTIC

Atom a molekula - maturitní otázka z chemie

[KVANTOVÁ FYZIKA] K katoda. A anoda. M mřížka

VAROVÁNÍ Přemýšlení o kvantové mechanice způsobuje nespavost

ATOMOVÁ FYZIKA JADERNÁ FYZIKA

ATOM VÝVOJ PŘEDSTAV O SLOŽENÍ A STRUKTUŘE ATOMU

Od barevných kvarků ke kvantové chromodynamice - a Nobelově ceně za fyziku v roce 2004

Urychlovače částic principy standardních urychlovačů částic

Fotoelektrický jev je uvolňování elektronů z látky vlivem dopadu světelného záření.

Relativistická dynamika

Pokroky matematiky, fyziky a astronomie

CENTRUM PODPORY PROJEKTŮ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ

STAVBA ATOMU. Aleš Lacina Přírodovědecká fakulta MU, Brno

Pokroky matematiky, fyziky a astronomie

c 2002 Intellectronics

ELEKTRONOVÝ OBAL ATOMU. kladně nabitá hmota. elektron

Základy fyziky pro lékařské a zdravotnické obory

DUM označení: VY_32_INOVACE_... Jméno autora výukového materiálu: Ing. Jitka Machková Škola: Základní škola a mateřská škola Josefa Kubálka Všenory

2. ATOM. Dualismus částic: - elektron se chová jako hmotná částice, ale také jako vlnění

Chemie. Mgr. Petra Drápelová Mgr. Jaroslava Vrbková. Gymnázium, SOŠ a VOŠ Ledeč nad Sázavou

Fyzikální chemie Úvod do studia, základní pojmy

Jak se dělajíčástice Jiří Kvita, MFF UK

Transkript:

Cesta do mikrosvěta Martin Rybář

Nobelovy ceny za SM 40 nobelových cen 64 fyziků Antoine Henri Becquerel Pierre Curie Marie Curie Joseph John Thomson Max Planck Niels Bohr Robert Andrews Millikan Arthur Holly Compton P. L.-V. P. R. de Broglie Werner Heisenberg Erwin Schrödinger Paul Dirac James Chadwick Victor Francis Hess Carl David Anderson Enrico Fermi Ernest Lawrence Isidor Isaac Rabi Wolfgang Pauli Patrick Maynard Stuart Blackett Hideki Yukawa Cecil Frank Powell John Cockcroft Ernest Walton Chen Ning Yang Tsung-Dao Lee Donald Arthur Glaser Robert Hofstadter Eugene Paul Wigner S. Tomonaga Julian Schwinger Richard P. Feynman Luis Walter Alvarez Murray Gell-Mann Burton Richter Samuel Chao Ch.Ting Sheldon L. Glashow Abdus Salam Steven Weinberg James Watson Cronin Val Logsdon Fitch Carlo Rubbia Simon van der Meer Leon. M. Lederman Melvin Schwartz Jack Steinberger J. I. Friedman Henry W. Kendall Richard E. Taylor Georges Charpak Martin L. Perl Frederick Reines Gerardus 't Hooft Martinus J.G Veltman Raymond Davis Masatoshi Koshiba David Jonathan Gross H. David Politzer Frank Wilczek Yoichiro Nambú Makoto Kobayashi Toshihide Maskawa Peter Higgs Francois Englert

w + w _ p e n J/

Jak studujeme mikrosvět??!?

Jak studujeme mikrosvět??!? E=m.c 2

Jak studujeme mikrosvět??!?

Počátky Standardního modelu (SM) 1895, Becquerel, Curie: objev radioaktivity 1897,Thomson: objev elektronu v katodovém záření. 1911 Rutherford použil alpha částice ke studiu struktury atomu.

Neutron potížista Od 1920 předpoklad existence neutrální částice 1932, James Chadwick: objev neutronu 1914 Chadwick ukazal spojitost spektra elektronu z β rozpadu Očekávané spektrum Měřené spektrum Rozpad neutronu Očekávané spektrum? nezachovaní energie?! Měřené spektrum

Předpovězení neutrina 1930: Pauli předpovídá existenci nové neutrální částice neutrina. Experimentální potvrzení až 19531956: F. Reines (N.p 1995), W. Cowan: Nová teorie rozpadu neutronu Produkty nemusí existovat v počátečním stavu! p n e νe

Předpovězení a objev antičástic 1928, Dirac: nová teorie předpověď antičástice studium kosmickém záření (1932): Mlžná komora Olověná destička Určení hmoty částice z měření zakřivení dráhy Objev pozitronu Přilétající částice

Objev mionu a pionu 1937, Anderson a Neddermayer objevili novou silně ionizující částici v kosmickém záření mion Neočekávané chování nositel nového náboje. V roce 1951 byl identifikována trojice π-, π+, π0 částice která má držet atomová jádra Svět částic se zdál být kompletní až na muon......isidor Rabi: Kdo si to objednal?

Otevření Pandořiny skříňky Po objevu pionu následovalo mnoho dalších nových mezonu a fermionů Podivné chování některých částic: párová produkce a podivné rozpady. Produkce v silných interakcích, ale pomalé rozpady

Podivnost Záhada vyřešena zavedením nového kvantového čísla Gell-Mann: podivnost Na urychlovačích objeveno velké množství nových částic

Existuje nějaká vnitřní symetrie? Analogie: Periodicky se opakující chemické vlastnosti prvků

Kvarkový model 1964, Gell-Mann and George Zweig vysvětlili spektrum částic pomocí kvarků. James Joyce, Finnegans Wake: Three quarks for Muster Mark Experimentálně potvrzeny a ztotožněny s partony na urychlovačích ve SLACu. Je tohle konec příběhu?

Detekce částice Ω (1964)

Další objevy 4 leptony ale jen tři kvarky! hledání čtvrtého kvarku Objeven na urychlovačích ve SLACu a BNL 1975 objeven nejtěžší bratr elektronu tau mezon, později tauonové neutrino (2000). hledání další rodiny kvarků! Bottom quark objeven 1977 Top quark 1994 na urychlovači Tevatron ve FNAL. Co nám ještě chybí?

Nositelé síly!

Standardní model Standardní model nejsou jen částice, ale i interakce a popis jejich působení! Silná interakce Slabá interakce Elektromagnetická interakce Gravitační interakce Každá síla má svojí vlastní částici(e), která zprostředkovává danou interakci

Standardní model Standardní model nejsou jen částice, ale i interakce a popis jejich působení! Silná interakce Slabá interakce Elektromagnetická interakce Gravitační interakce Každá síla má svojí vlastní částici(e), která zprostředkovává danou interakci

Gravitace

Elektromagnetizmus

Slabá interakce Rozpady částic Jaderná fůze W a Z bosony objeveny 1973 v CERNu

Silná interakce Mezi barevnými částicemi Drží pohromadě hadrony a atomová jádra Výměnnou částicí je gluon Dvě zásadní vlastnosti: asymptotická volnost uvěznění Hmoty kvarků: u~5, d~10, s~200, c~1500, b~4500, t~175000 MeV Proton: 5 MeV+5 MeV+ 10 MeV!= 1000MeV?!??!?

Hmota protonu Hmotu hadronů tvoří převážně gluony!

Je náš model kompletní? Kvarky u, d, s, c, b, t Leptony e, μ, τ + neutrina Objevil by výkonnější urychlovač další rodiny fermionu?

Existuje více rodin fermionů? Z měření rozpadové šířky Z bosonu ne!

Původ hmoty 28

4. 7. 2012, CERN

Problémy standardního modelu Problém hierarchie Neutrina temná hmota,... Řešením je fyzika za standardní model: SUSY Composite Higgs model Technicolor + mnoho dalších nedovysvětlených jevů

To be continued...