Εκλαϊκευτική Ομιλία. Θεοδώρα. Παπαδοπούλου, Ομ. Καθηγήτρια Φυσικής, ΕΜΠ Μέλος του Συμβουλίου Πελοποννήσου. Ημερίδα CERN Τρίπολη, 13 Νοεμβρίου 2013

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "Εκλαϊκευτική Ομιλία. Θεοδώρα. Παπαδοπούλου, Ομ. Καθηγήτρια Φυσικής, ΕΜΠ Μέλος του Συμβουλίου Πελοποννήσου. Ημερίδα CERN Τρίπολη, 13 Νοεμβρίου 2013"

Ἀρίσταρχος Μανωλάς
6 χρόνια πριν
Προβολές:

1 Εκλαϊκευτική Ομιλία Θεοδώρα. Παπαδοπούλου, Ομ. Καθηγήτρια Φυσικής, ΕΜΠ Μέλος του Συμβουλίου Πελοποννήσου Ημερίδα CERN Τρίπολη, 13 Νοεμβρίου

2 Περιεχόμενα Η γνώση μας για τα Στοιχειώδη Σωματίδια σήμερα Οι αλληλεπιδράσεις που τα διέπουν Το Καθιερωμένο Πρότυπο (Standard Model) Η Αναζήτηση του σωματιδίου Higgs Η Αναζήτηση Νέας Φυσικής Επίλογος Το CERN ως Εθνικό Εργαστήριο Προοπτικές Συνεργασίας 2

3 Η αναζήτηση απαντήσεων στα ερωτήματα για την κατανόηση του σύμπαντος μέσα στο οποίο υπάρχουμε, αρχίζει από τα 3 παιδικά μας χρόνια

. και από την αρχαιότητα! Ελεατική Σχολή Ζήνων, Παρμενίδης ( 6ος-5ος αιώνας π.χ.): Ο σπόρος περιέχει μέσα του άλλο σπόρο. ημόκριτος (460 371π.

4 . και από την αρχαιότητα! Ελεατική Σχολή Ζήνων, Παρμενίδης ( 6ος-5ος αιώνας π.χ.): Ο σπόρος περιέχει μέσα του άλλο σπόρο. ημόκριτος ( π.Χ): Η ύλη είναι ά-τομα στον κενό χώρο Αριστοτέλης ( π.χ): Ο χώρος είναι ένα συνεχές ύλης Ποια είναι τα στοιχειώδη σωματίδια της ύλης? Ποιες είναι οι αλληλεπιδράσεις τους? 4

5 Αναζητώντας τα Στοιχειώδη Σωματίδια. Άτομο ~10-10 m preon quark ~ m! 5

6 6

7 Τα σωματίδια αλληλεπιδρούν με δυνάμεις ανταλλάσοντας ειδικά σωματίδια που είναι οι φορείς της δύναμης 7

8 Τα σωματίδια αλληλεπιδρούν με δυνάμεις ανταλλάσοντας ειδικά σωματίδια που είναι οι φορείς της δύναμης 8

9 Τα σωματίδια αλληλεπιδρούν με δυνάμεις ανταλλάσοντας ειδικά σωματίδια που είναι οι φορείς της δύναμης 9

10 φορείς φορείς 10

11 Ισχύς Αλληλεπιδράσεων 11

12 Μετά από πορεία ~ 100 χρόνων αναζήτησης Ο Περιοδικός Πίνακας σήμερα! Υπάρχουν 3 γενιές της ύλης! 12

13 13

14 Ταξίδι σε συνθήκες πρώιμου σύμπαντος Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων (LHC) στο CERN: 14 TeV ~ sec 14

15 O Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων LHC είναι ο μεγαλύτερος επιταχυντής σήμερα: Ενέργεια στο ΚΜ συγκρουομένων πρωτονίων 7TeV -> 8 TeV (2012) -----> 14 TeV (?) ~ sec (1 TeV = 1000 GeV = ενέργεια όση η μάζα 1000 πρωτονίων) 15

πρωτόνια (3000 δεσμίδες των 100 δις) ταξιδεύουν με ταχύτητα 99.

16 Τέσσερα κύρια πειράματα γίνονται στη σήραγγα του LHC: σε 100 μέτρα βάθος Η ενέργεια σύγκρουσης των πρωτονίων ήταν 7& 8 τρις εκατομύρια μπαταρίες του 1 Volt! ύο δέσμες με ~300 τρισεκατομ. πρωτόνια (3000 δεσμίδες των 100 δις) ταξιδεύουν με ταχύτητα % του φωτός, Kάνουν ~11000 φορές το δευτερόλεπτο τον γύρο του επιταχυντή (27km περίμετρος) και συγκρούονται κάθε φορά στο κέτρο των 4 πειρ. 16

17 Ο Ανιχνευτής ATLAS Ο ανιχνευτής ATLAS - μια πενταόροφη πολυκατοικία! 17

18 Αναζήτηση Νέας Φυσικής Ποια είναι η Προέλευση της Μάζας Αναζήτηση του σωματιδίου Higgs Υπάρχει η Υπερσυμμετρία ( SUSY)? Θα μπορούσε να εξηγήσει τη σκοτεινή ύλη Υπάρχουν επί πλέον διαστάσεις? Θα ανιχνεύσουμε γεγονότα από black holes? Υπάρχουν Νέα Σωματίδια στην κλίμακα ~ TeV? 18

19 Μ Α Ζ Α Q U A R K S 19

20 S T A N D A R D ΚΑΘΙΕΡΩΜΕΝΟ ΠΡΟΤΥΠΟ M O D E L 20

Δυναμική Παραβίαση Συμμετρίας To πεδίο Higgs, αν υπάρχει, γεμίζει το σύμπαν και τα

21 Ποια είναι η προέλευση της Μάζας Μια πιθανή απάντηση είναι ο Μηχανισμός Higgs που προβλέπει την ύπαρξη του σωματιδίου Higgs (Θεωρία 1964) Αυθόρμητη Παραβίαση της Συμμετρίας Άλλη λύση? Δυναμική Παραβίαση Συμμετρίας To πεδίο Higgs, αν υπάρχει, γεμίζει το σύμπαν και τα σωματίδια που αλληλεπιδρούν μαζί του αποκτούν μάζα! Μεγάλη ή μικρή ανάλογα με την αλληλεπίδραση 21

22 22

23 Ποια είναι η προέλευση της Μάζας H -> γ γ Η 4 l Από τα πρόσφατα αποτελέσματα του ATLAS Η μέχρι τώρα μελέτη του νέου σωματιδίου δείχνει ότι είναι συμβατό με το σωματίδιο Higgs m ~ 126 GeV CL~ 5σ 23

24 Βραβείο Nobel 2013 Ανακοίνωση στις 4 Ιουλίου 2012 στο CERN τα πειράματα ATLAS & CMS! François Englert & Peter Higgs : Πρότειναν τον μηχανισμό ΒΕΗ για την προέλευση της μάζας των στοιχειωδών σωματιδίων το 1964! 24

Υπερσυμμετρία (SUSY) Προτείνει συμμετρία ανάμεσα στην ύλη (Φερμιόνια) και τις δυνάμεις (Mποζόνια) Στόχοι: Ενοποίηση υνάμεων και Σωματιδίων Επίλυση προβλημάτων του ΚΠ Προβλέπουν 5 Higgs (MSSM) Τα

25 Υπερσυμμετρία (SUSY) Προτείνει συμμετρία ανάμεσα στην ύλη (Φερμιόνια) και τις δυνάμεις (Mποζόνια) Στόχοι: Ενοποίηση υνάμεων και Σωματιδίων Επίλυση προβλημάτων του ΚΠ Προβλέπουν 5 Higgs (MSSM) Τα υπερσυμμετρικά σωματίδια θα μπορούσαν να δικαιολογήσουν την ύπαρξη της σκοτεινής ύλης (27%). (ορατή ύλη ~ 4%, σκοτεινή ενέργεια 68%) ΔΕΝ ΥΠΑΡΧΕΙ ΚΑΝΕΝΑ ΣΗΜΑ SUSY ΜΕΧΡΙ ΣΗΜΕΡΑ! Έχουν γραφτεί χιλιάδες εργασίες και διδακτορικά! 25

Επιπλέον Διαστάσεις (extra dimensions) Einstein : 4 διαστάσεις (X, t) Σε ένα τεντωμένο σχοινί μία ακροβάτης κινείται σε μιά διάσταση, ΑΛΛΑ ένα μυρμήγκι σε δύο!

26 Επιπλέον Διαστάσεις (extra dimensions) Einstein : 4 διαστάσεις (X, t) Σε ένα τεντωμένο σχοινί μία ακροβάτης κινείται σε μιά διάσταση, ΑΛΛΑ ένα μυρμήγκι σε δύο! ΜΟΝΟ που η μια από τις δυό διαστάσεις είναι ΠΟΛΥ μικρή Προκύπτει φυσικά στη Θεωρία χορδών (string theory) Αν υπάρχουν θα είναι ΠΟΛΥ μικρές! Προβλέπει τον σχηματισμό μιας Μικρής Μελανής Οπής! 26

27 27

28 Η Ενοποίηση των Αλληλεπιδράσεων 28

29 Ως Επίλογος Η αναζήτηση Νέας φυσικής στο LHC/CERN είναι στο μέτωπο της έρευνας σήμερα παγκοσμίως. Εμπνέει καινούργιες κατευθύνσεις στα Παν/μια σε βασική έρευνα και εφαρμογές. Νέα Φυσική? 29

Εμπειρίκος, (1937) Καθηγητής & Πρύτανης Α.Π.Θ. Επικύρωση 11 χώρες!

30 CERN CERN = Conseil Européen pour la Research Nucléaire Ίδρυση Παρίσι, 1 η Ιουλίου 1953 Convention for the establishment of CERN Υπέγραψε ο Καθ. Ν. Εμπειρίκος, (1937) Καθηγητής & Πρύτανης Α.Π.Θ. Επικύρωση 11 χώρες! 29 Σεπτεμβρίου 1954, 12 χώρες Σήμερα 20 χώρες Το CERN είναι ένα Εθνικό Εργαστήριο! 30

31 Προοπτικές Συνεργασίας Είναι σημαντικό να αναπτυχθεί μια ΣΩΣΤΗ πολιτική για την εκμετάλλευση του CERN προς όφελος του Παν/μίου μας! Η σύνδεση του Παν/μιου Πελοποννήσου με το CERN είναι επιτακτική ανάγκη για να αναγνωρίζεται Affiliation UoP στους φοιτητές μας Οι φοιτητές του Τμήματος Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών μπορούν να εκπαιδευτούν στα πειράματα, στο IT Division/CERN, στο Τμήμα Επιταχυντών και στο Τμήμα μεταφοράς Τεχνολογίας του CERN Επιπρόσθετα το ΠΠ έχει τη δυνατότητα συνεργασίας με το ΙΚΥ, έτσι ώστε να υπάρχουν πάντοτε 2-3 θέσεις / έτος ΜΟΝΟ για τους φοιτητές του Προοπτική Συνεργασίας και με άλλα μεγάλα ερευνητικά Εργαστήρια όπως to Ερευνητικό Κέντρο DESY/Αμβούργo 31

Σχετικά έγγραφα

Καλώς Ορίσατε στο CERN

Καλώς Ορίσατε στο CERN Το Ευρωπαϊκό Ερευνητικό Κέντρο Σωματιδιακής Φυσικής CERN - Σήμερα και στο Μέλλον... Ευάγγελος ΓΑΖΗΣ Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο CERN / 21 Αυγούστου 2016 1 Περιεχόμενα της Ομιλίας