δ x δs 2 = δx 2 + δy 2 + δz 2 x 1 y W=mg F = m a

Σχετικά έγγραφα
Η κλασσική, η σχετικιστική και η κβαντική προσέγγιση. Θωµάς Μελίστας Α 3

ΚΟΣΜΟΛΟΓΙΑ ΚΟΣΜΟΛΟΓΙΑ είναι ο τομέας τις ϕυσικής που προσπαθεί να εξηγήσει την γένεση και την εξέλιξη του σύμπαντος χρησιμοποιώντας παρατηρήσεις και τ

Η μουσική των (Υπερ)Χορδών. Αναστάσιος Χρ. Πέτκου Παν. Κρήτης

Η Φυσική που δεν διδάσκεται ΣΥΛΛΟΓΟΣ ΦΥΣΙΚΩΝ ΚΡΗΤΗΣ


Υπάρχουν οι Μελανές Οπές;

Νετρίνο το σωματίδιο φάντασμα

Εισαγωγή στη Σχετικότητα και την Κοσμολογία ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ

Στοιχειώδη Σωματίδια. Διάλεξη 23η Πετρίδου Χαρά. Τμήμα G3: Κ. Κορδάς & Χ. Πετρίδου

Σύγχρονη Φυσική : Πυρηνική Φυσική και Φυσική Στοιχειωδών Σωματιδίων 11/05/15

ΖΑΝΝΕΙΟ ΓΥΜΝΑΣΙΟ ΠΕΙΡΑΙΑ Η ΕΠΙΣΚΕΨΗ ΣΤΟ CERN

Η Φυσική που δεν διδάσκεται

To CERN (Ευρωπαϊκός Οργανισµός Πυρηνικών Ερευνών) είναι το µεγαλύτερο σε έκταση (πειραµατικό) κέντρο πυρηνικών ερευνών και ειδικότερα επί της σωµατιδι

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ

Φαινόμενο Unruh. Δημήτρης Μάγγος. Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο September 26, / 20. Δημήτρης Μάγγος Φαινόμενο Unruh 1/20

ΜΑΘΗΜΑ - ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΗ ΥΛΗ

ΑΝΟΙΧΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΙΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ. Αστροφυσική. Ενότητα # 6: Λευκοί Νάνοι. Νικόλαος Στεργιούλας Τμήμα Φυσικής

Ε Θ Ν Ι Κ Ο Μ Ε Τ Σ Ο Β Ι Ο Π Ο Λ Υ Τ Ε Χ Ν Ε Ι Ο Τ Ο Μ Ε Α Σ Φ Υ Σ Ι Κ Η Σ

Φυσική Στοιχειωδών Σωματιδίων Ε: Από τί αποτελείται η ύλη σε θεμελειώδες επίπεδο;

H ΚΟΣΜΟΛΟΓΙΑ ΜΕΤΑ ΑΠΟ 100 ΧΡΟΝΙΑ ΓΕΝΙΚΗΣ ΘΕΩΡΙΑΣ ΤΗΣ ΣΧΕΤΙΚΟΤΗΤΟΣ

Χημεία Γ Λυκείου Θετικής Κατεύθυνσης

Σύγχρονη Φυσική : Πυρηνική Φυσική και Φυσική Στοιχειωδών Σωματιδίων 18/04/16

ΘΕΩΡΙΑ ΣΧΕΤΙΚΟΤΗΤΑΣ: Ιστορική εξέλιξη και σύγχρονα πειράματα

Αριστοτέλης ( π.χ) : «Για να ξεκινήσει και να διατηρηθεί μια κίνηση είναι απαραίτητη η ύπαρξη μιας συγκεκριμένης αιτίας»

ΩΡΙΩΝ ΑΣΤΡΟΝΟΜΙΚΗ ΕΤΑΙΡΕΙΑ ΠΑΤΡΑΣ

Γενικές αρχές ακτινοφυσικής Π. ΓΚΡΙΤΖΑΛΗΣ

Δύο Συνταρακτικές Ανακαλύψεις

ΤΟ ΠΕΙΡΑΜΑ ΤΟΥ CERN. Επιστημονική ομάδα ΒΑΣΙΛΗΣ ΣΙΔΕΡΗΣ &ΝΙΚΟΣ ΚΑΛΑΦΑΤΗΣ. 3ο Λύκειο Γαλατσίου

ds 2 = 1 y 2 (dx2 + dy 2 ), y 0, < x < + (1) dx/(1 x 2 ) = 1 ln((1 + x)/(1 x)) για 1 < x < 1. l AB = dx/1 = 2 (2) (5) w 1/2 = ±κx + C (7)

Γ ΤΑΞΗ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΚΑΙ ΕΠΑΛ (ΟΜΑΔΑ Β )

Γ ΤΑΞΗ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΚΑΙ ΕΠΑΛ (ΟΜΑΔΑ Β )

Σύγχρονη Φυσική 1, Διάλεξη 4, Τμήμα Φυσικής, Παν/μιο Ιωαννίνων Η Αρχές της Ειδικής Θεωρίας της Σχετικότητας και οι μετασχηματισμοί του Lorentz

Από τι αποτελείται το Φως (1873)

ΦΥΣΙΚΗ Γ ΤΑΞΗΣ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ 2003

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ: ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ/Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΣΕΙΡΑ: ΘΕΡΙΝΑ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ:

ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ

ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ. Επιµέλεια: Οµάδα Φυσικών της Ώθησης

i. 3 ii. 4 iii. 16 Ε 1 = -13,6 ev. 1MeV= 1, J.

ΘΕΜΑ 1 ο Στις ερωτήσεις 1-4 να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό της ερώτησης και δίπλα το γράμμα, που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ / Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΣΕΙΡΑ: ΘΕΡΙΝΑ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 16/11/2014 ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΟΣ: ΑΡΧΩΝ ΜΑΡΚΟΣ ΘΕΜΑ Α

Προλογοσ. Σε κάθε κεφάλαιο περιέχονται: Θεωρία με μορφή ερωτήσεων, ώστε ο μαθητής να επικεντρώνεται στο συγκεκριμένο

Στοιχειώδη Σωματίδια. Διάλεξη 11η Πετρίδου Χαρά. Τμήμα G3: Κ. Κορδάς & Χ. Πετρίδου

Πυρηνική δύναμη Μεσόνια και θεωρία Yukawa Τάσος Λιόλιος Μάθημα Πυρηνικής Φυσικής

α) 0,1 cm/s. β) 1 cm/s. γ) 2 cm/s.

Το Καθιερωμένο Πρότυπο. (Standard Model)

ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΣΑΒΒΑΤΟ 25 ΑΠΡΙΛΙΟΥ 2009 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

ΘΕΜΑ 1 ο Στις ερωτήσεις 1-4 να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό της ερώτησης και δίπλα το γράμμα, που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟς Ε. ΒΑΓΙΟΝΑΚΗς. Καθηγητής Πανεπιστημίου Ιωαννίνων ΣΩΜΑΤΙΔΙΑΚΗ ΦΥΣΙΚΗ. Μια Εισαγωγή στη Βασική Δομή της Ύλης

Η πρόβλεψη της ύπαρξης και η έµµεση παρατήρηση των µελανών οπών θεωρείται ότι είναι ένα από τα πιο σύγχρονα επιτεύγµατα της Κοσµολογίας.

Εισαγωγή στην αστρονοµία Αστρικά πτώµατα (Λευκοί Νάνοι, αστέρες νε. µαύρες τρύπες) Η ϕυσική σε ακρέες καταστάσεις

Θεωρούµε σύστηµα δύο σωµατιδίων Σ 1 και Σ 2 µε αντίστοιχες µάζες m 1 και m 2, τα οποία αλληλοεπιδρούν χωρίς όµως να δέχονται εξωτερικές δυνάµεις.

Στοιχειώδη Σωματίδια. Διάλεξη 20η Πετρίδου Χαρά. Τμήμα G3: Κ. Κορδάς & Χ. Πετρίδου

(α) (β) (γ) [6 μονάδες]

Στοιχείατης. τηςθεωρίαςτης Σχετικότητας. Άλµπερτ Αϊνστάιν 1905

Γ' ΤΑΞΗ ΓΕΝ.ΛΥΚΕΙΟΥ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ ΦΥΣΙΚΗ ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ ΕΣΠΕΡΙΝΩΝ

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ / Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΣΕΙΡΑ: ΘΕΡΙΝΑ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 10/11/2013

Κβαντική µηχανική. Τύχη ή αναγκαιότητα. Ηµερίδα σύγχρονης φυσικής Καραδηµητρίου Μιχάλης

Και τα τρία σωμάτια έχουν σπιν μονάδα.

ΦΥΣΙΚΗ Γ' ΛΥΚΕΙΟΥ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ 2006 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

Θέµατα Φυσικής Γενικής Παιδείας Γ Λυκείου 2000

Ακτίνες επιτρεπόμενων τροχιών (2.6)

ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΙΑΚΗ ΚΟΣΜΟΛΟΓΙΑ

ιαγώνισµα Β Τάξης Ενιαίου Λυκείου Κυριακή 5 Απρίλη 2015 Φως - Ατοµικά Φαινόµενα - Ακτίνες Χ

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΠΥΡΗΝΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ & ΤΑ ΣΤΟΙΧΕΙΩΔΗ ΣΩΜΑΤΙΑ

ΦΥΣΙΚΗ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ 2007 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ ÈÅÌÅËÉÏ

ΚΒΑΝΤΙΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΙΙ - Ενότητα 6

Προλογοσ. Σε κάθε κεφάλαιο περιέχονται: Θεωρία με μορφή ερωτήσεων, ώστε ο μαθητής να επικεντρώνεται στο συγκεκριμένο

ÁÎÉÁ ÅÊÐÁÉÄÅÕÔÉÊÏÓ ÏÌÉËÏÓ

2. Οι νόµοι της κίνησης, οι δυνάµεις και οι εξισώσεις κίνησης

Στις ερωτήσεις 1-5 να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό των ερωτήσεων και δίπλα σε κάθε αριθμό το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

Σωματιδιακή Φυσική: Από το Ηλεκτρόνιο μέχρι το Higgs και το Μεγάλο Αδρονικό Επιταχυντή (LHC) στο CERN

Κλασική Ηλεκτροδυναμική Ι

ΕΙΔΙΚΗ ΣΧΕΤΙΚΟΤΗΤΑ. Νίκος Κανδεράκης

Βαρύτητα Βαρύτητα Κεφ. 12

Καθ. Κ. Φουντάς, Εργ. Φυσικής Υψηλών Ενεργειών, Παν. Ιωαννίνων

Να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθµό κάθε µιας από τις παρακάτω ερωτήσεις Α1-Α4 και δίπλα το γράµµα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

ΕΙΔΙΚΗ ΘΕΩΡΙΑ ΤΗΣ ΣΧΕΤΙΚΟΤΗΤΑΣ

Σύγχρονες αντιλήψεις γύρω από το άτομο. Κβαντική θεωρία.

ΠΡΟΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Β ΤΑΞΗΣ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΔΕΥΤΕΡΑ 18 ΙΟΥΝΙΟΥ 2001 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ: ΦΥΣΙΚΗ

3. Ο Rutherford κατά το βοµβαρδισµό λεπτού φύλλου χρυσού µε σωµάτια α παρατήρησε ότι: α. κανένα σωµάτιο α δεν εκτρέπεται από την πορεία του

ΟΜΟΣΠΟΝ ΙΑ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΩΝ ΕΛΛΑ ΟΣ (Ο.Ε.Φ.Ε.) ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ Ηµεροµηνία: Κυριακή 1 Απριλίου 2012 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

ΦΥΣΙΚΗ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ 12 ΙΟΥΝΙΟΥ 2017 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

ΘΕΜΑ 1 ο. Μονάδες Σε µια εξώθερµη πυρηνική αντίδραση:

ΕΝΩΣΗ ΚΥΠΡΙΩΝ ΦΥΣΙΚΩΝ

Από τα Κουάρκ μέχρι το Σύμπαν Tελική Eξέταση 7/2/2014 B 1. Την εποχή της υλοκρατίας η εξάρτηση του R από το χρόνο είναι: (α)

Διάλεξη 18: Καθιερωμένο πρότυπο (1978-?)

Δομή του Πρωτονίου με νετρίνο. Εισαγωγή στη ΦΣΣ - Γ. Τσιπολίτης

Κοσμολογία & Αστροσωματιδική Φυσική Μάγδα Λώλα CERN, 28/9/2010

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΠΥΡΗΝΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ & ΤΑ ΣΤΟΙΧΕΙΩΔΗ ΣΩΜΑΤΙΑ. Ισχυρές Αλληλεπιδράσεις Γκλουόνια και Χρώμα Κβαντική Χρωμοδυναμική Ασυμπτωτική Ελευθερία

ΘΕΜΑ Α : α V/m β V/m γ V/m δ V/m

Εισαγωγή στη Φυσική Στοιχειωδών Σωματιδίων. Δήμος Σαμψωνίδης ( ) Στοιχεία Πυρηνικής Φυσικής & Φυσικής Στοιχειωδών Σωματιδίων 5 ο Εξάμηνο

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ ΕΣΠΕΡΙΝΩΝ

ΓΛ/Μ ΣΥΣΤΗΜΑ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΟΡΟΣΗΜΟ. Τεύχος 3ο: Φυσική Γενικής Παιδείας: Ατομικά Φαινόμενα

Στοιχειώδη Σωματίδια. Διάλεξη 3η Πετρίδου Χαρά

2.1 ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΤΟΥ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΟΥ ΣΤΟ ΑΤΟΜΟ ΤΟΥ ΥΔΡΟΓΟΝΟΥ

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ

ΖΗΤΗΜΑ 2 ο 220. µετατρέπεται σε βισµούθιο -212 ( Bi) διασπάσεων: 220. Α. Το ραδόνιο 220 ( 1. Να συµπληρώσετε τις παραπάνω εξισώσεις.

Θέµατα Φυσικής Γενικής Παιδείας Γ Λυκείου 2000

ΑΡΧΗ 2ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ Γ ΤΑΞΗ

Transcript:

Εκατ χρ νια µε τον Αϊνστάιν ΓΙΩΡΓΟΣ ΣΙΩΨΗΣ Πανεπιστήµιο Τεννεσσή 12 Ιουνίου 2005 100 χρ νια πέρασαν απ τη χρονιά των µεγάλων ανακαλ ψεων του Αϊνστάιν που άλλαξαν τον τρ πο που αντιλαµβαν µαστε θεµελιώδεις φυσικές έννοιες (χώρο και χρ νο, µάζα και ενέργεια, βαρ τητα) και βοήθησαν να εδραιωθεί η κβαντική φ ση του Σ µπαντος. Η δουλειά του Αϊνστάιν άφησε σηµαντικά ερωτήµατα αναπάντητα (συµβατ τητα βαρ τητας και κβαντοµηχανικής, ενοποίηση λων των δυνάµεων της Φ σης). Σήµερα έχουµε µια θεωρία που δίνει απαντήσεις σ αυτά τα ερωτήµατα: τη Θεωρία των Χορδών. Θα προσπαθήσω να εξηγήσω πώς η Θεωρία των Χορδών συµπληρώνει και διαφοροποιεί τις ιδέες του Αϊνστάιν δίνοντας µια γε ση της τρέχουσας ερευνητικής δραστηρι τητας.

Εκατ χρ νια µε τον Αϊνστάιν 1 ΝΕΥΤΩΝΕΙΟΣ ΧΩΡΟΣ ΚΑΙ ΧΡΟΝΟΣ z απ σταση µεταξ δ ο σηµείων x 1 δ x δs 2 = δx 2 + δy 2 + δz 2 x 0 x 2 y λοι συµφωνο ν (αναλλοίωτη) W=mg οι αδρανείς παρατηρητές δεν αισθάνονται εξωτερικές δυνάµεις. F = m a Ν µος του Νε τωνα αναλλοίωτος κάτω απ x x vt (µετασχηµατισµ ς Γαλιλέου µεταξ αδρανών παρατηρητών). Ο Νε τωνας είναι αδρανής - το µήλο δεν είναι (a = g).

Εκατ χρ νια µε τον Αϊνστάιν 2 ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΣΜΟΣ Ενοποίηση ηλεκτρικών και µαγνητικών δυνάµεων (Μάξγουελ) κ µατα ταξιδε ουν µε την ταχ τητα του φωτ ς c = 3 10 8 m/s ανεξάρτητα απ την ταχ τητα του παρατηρητή ασ µβατο µε τους ν µους του Νε τωνα. µετασχηµατισµ ς Λορέντζ: x γ(x vt), t γ(t vx/c 2 ) (γ < 1 - συστολή) γνωστ ς πριν τον Αϊνστάιν. Ο Λορέντζ επίσης έδειξε: E = 3 4 mc2 για ένα ηλεκτρ νιο (ΛΑΘΟΣ!)

Εκατ χρ νια µε τον Αϊνστάιν 3 ΧΩΡΟΧΡΟΝΟΣ t Αϊνστάιν: χώρος και χρ νος δεν ξεχωρίζουν Αναλλοίωτη απ σταση µεταξ γεγον των: δs 2 = c 2 δt 2 + δx 2 + δy 2 + δz 2 = c 2 δτ 2 τ: χρ νος για τον ακίνητο παρατηρητή. 0 x 1 δ x x 2 x ΕΙ ΙΚΗ ΣΧΕΤΙΚΟΤΗΤΑ συνέπειες µεγάλης εµβέλειας: E = mc 2

Εκατ χρ νια µε τον Αϊνστάιν 4 Ηλιακ φάσµα: ΚΒΑΝΤΟΜΗΧΑΝΙΚΗ I(ν) = 8πkT ν2 c 3 ΛΑΘΟΣ! Σε µια κίνηση απελπισίας, ο Πλανκ προτείνει (το φως εκπέµπεται σαν κβάντα) E = hν αλλάζει ένα ολοκλήρωµα σε σειρά: I(ν) = 8πh c 3 ν 3 e hν/kt 1 ΣΩΣΤΟ!

Εκατ χρ νια µε τον Αϊνστάιν 5 Ο Αϊνστάιν εξηγεί το φωτοηλεκτρικ φαιν µενο (Βραβείο Ν µπελ 1921) το φως απορροφάται σαν κβάντα. ΕΡΩΤΗΣΗ: το φως ταξιδε ει σαν σωµατίδια (φωτ νια); δυσκολοχώνευτο: τα φωτ νια δεν µπορεί να είναι µπαλλάκια - συµβάλλουν! Ο Αϊνστάιν αντιλήφθηκε τις συνέπειες πριν την ανακάλυψη της Αρχής της Απροσδιοριστίας απ τον Χάιζενµπεργκ p x δεν του άρεσε Ο Θε ς δεν παίζει ζάρια µε το Σ µπαν

Εκατ χρ νια µε τον Αϊνστάιν 6 ΚΒΑΝΤΟΜΗΧΑΝΙΚΗ + ΣΧΕΤΙΚΟΤΗΤΑ Εξίσωση των Klein-Gordon (ανακαλ φθηκε απ τον Schrödinger) δεν δουλε ει (αρνητικές πιθαν τητες) Εξίσωση του Dirac οδηγεί σε θεωρία οπών (ανοησίες). Τελικά, Κβαντική Θεωρία Πεδίου - θρίαµβος της ανθρώπινης διαν ησης! εξηγεί την Απαγορευτική Αρχή του Pauli προβλέπει την παρξη αντι- λης

Εκατ χρ νια µε τον Αϊνστάιν 7 ΚΒΑΝΤΟΜΗΧΑΝΙΚΗ + ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΣΜΟΣ ισχ ς ηλεκροµαγνητικών αλληλεπιδράσεων α = e2 2hc = 1 137 Κβαντική ηλεκτροδυναµική - µη πεπερασµένες ποσ τητες Η π λωση του κενο µεταβάλλει το Ν µο Coulomb e γ γ e V (r) = e(r) 4πr e(r) φθίνουσα συνάρτηση της απ στασης r το κεν ειναι διηλεκτρικ (µονωτής) σε µεγάλες ενέργειες, οι ηλεκτρικές δυνάµεις γίνονται ισχυρ τερες.

Εκατ χρ νια µε τον Αϊνστάιν 8 ΠΥΡΗΝΙΚΕΣ ΥΝΑΜΕΙΣ ΑΣΘΕΝΕΙΣ: Ραδιενεργή ακτινοβολία β n p + e + ν e αλληλεπίδραση σ ένα σηµείο µε ισχ (Fermi) G F = 1.166 10 5 GeV 2 δεν ισχ ει σε υψηλές ενέργειες (άπειρη πιθαν τητα) n Εισάγουµε σωµατίδιο W, φορέα της αλληλεπίδρασης. p G F e ν e G F α W (m W c 2 ) 2, m W 80 m πρωτoνιoυ p g n W g e ν e ισχ ς ασθενών πυρηνικών δυνάµεων: α W = 1 29 α/α W = sin 2 θ W (γωνία Weinberg).

Εκατ χρ νια µε τον Αϊνστάιν 9 ΙΣΧΥΡΕΣ: Κβαντική Χρωµοδυναµική u u d p u d d τα πυρηνικά σωµατίδια αποτελο νται απ κουάρκ. n Τα κουάρκ και τα γλου νια έχουν χρωµατικ φορτίο δεν είναι ελε θερα Μ νο λευκά σώµατα είναι ορατά (πρωτ νια, νετρ νια, κλπ) Χαρακτηριστική ενέργεια: Λ χ = 0.236 GeV 1 5 m πρωτoνιoυc 2 ασυµπτωτική ελευθερία Σε υψηλές ενέργιες οι δυνάµεις εξασθενο ν τα γλου νια µετατρέπουν το κεν σε παραµαγνητικ υλικ u d g u d αλληλεπιδράσεις µέσω γλουονίων. [Politzer, Gross, Wilczek - Βραβείο Ν µπελ 2004] ΗΜ + ΑΣΘΕΝΕΙΣ + ΙΣΧΥΡΕΣ = ΣΤΑΝΤΑΡ ΜΟΝΤΕΛΟ

Εκατ χρ νια µε τον Αϊνστάιν 10 ΕΝΟΠΟΙΗΣΗ ΥΝΑΜΕΩΝ σε υψηλές ενέργειες λες οι δυνάµεις εχουν πάνω κάτω την ίδια ισχ. Αν συµπεριλάβουµε υπερσυµµετρία, αποκτο ν ίση ισχ σε ενέργεια ισοδ ναµη µε 10 16 µάζα πρωτονίου. Οι δυνάµεις της Φ σης φαίνεται να έχουν κοινή προέλευση.

Εκατ χρ νια µε τον Αϊνστάιν 11 ΒΑΡΥΤΗΤΑ + ΣΧΕΤΙΚΟΤΗΤΑ Αϊνστάιν: Το µήλο είναι αδρανής παρατηρητής, χι ο Νε τωνας! Ο Νε τωνας αισθάνεται εξωτερική δ ναµη, χι το µήλο. απουσία εξωτερικών δυνάµεων Αρχή Ισοδυναµίας F Το µήλο ακολουθεί γεωδεσιακή γραµµή x 1 2 gt2 η µάζα (ενέργεια) δηµιουργεί τον χωρ χρονο συντελεστής κ ρτωσης του χρ νου: υπερατλαντική πτήση g 00 1 2gR c 2 = 1 1.4 10 9 = 0.9999999986

Εκατ χρ νια µε τον Αϊνστάιν 12 ΓΕΝΙΚΗ ΣΧΕΤΙΚΟΤΗΤΑ Αµεση επιτυχία: G µν = 8πG c 4 T µν Περιστροφή τροχιάς του Ερµή συνολική: φ = 5, 601 /αιώνα. λ γω γεωκεντρικο συστήµατος: 5, 026 /αιώνα. επίδραση άλλων πλανητών: 532 /αιώνα. Αϊνστάιν: 43 /αιώνα. λ γισµα ακτίνας φωτ ς απ τον Ηλιο θ 4GM c 2 R 1.75 παρατηρήθηκε απ τον Eddington (1919) διαµ ρφωση πυρήνων στοιχείων οταν το Σ µπαν είχε ηλικία 1

Εκατ χρ νια µε τον Αϊνστάιν 13 ΚΟΣΜΟΛΟΓΙΑ Αστρονοµικές µετρήσεις Επίπεδο Σ µπαν. Εξίσωση Friedman: Ω = ρ ρ = 1, ρ 0 0 = 3H2 8πG, H = 1 a da dt Κοσµολογική σταθερά: προτάθηκε απ τον Αϊνστάιν, ώστε H = 0 (στατικ Σ µπαν) Αντιστοιχεί σε ενέργεια κενο (σκοτεινή ενέργεια) την αποκ ρηξε µετά την ανακάλυψη της διαστολής του Σ µπαντος απ τον Hubble H 1 o 14 10 9 έτη ηλικία του Σ µπαντος. Ω = Ω Λ + Ω υλης + Ω ακτινoβoλιας + Ω κ Ω κ > 0 (κλειστ ), < 0 (ανοιχτ ), = 0 (επίπεδο) Ω Λ Ω υλης a 3 Ω κ a 2 Ω ακτινoβoλιας a 4 Σήµερα το Σ µπαν αποτελείται απ 70% σκοτεινή ενέργεια, 26% σκοτεινή λη, 4% γνωστή λη. H 0 ικανοποίησε τον Πάππα. (Πίος ΧΙ)

Εκατ χρ νια µε τον Αϊνστάιν 14 ΒΑΡΥΤΗΤΑ + ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΣΜΟΣ y 0 = 2πR Ορµή σωµατιδίου x µ p y = n R Ενοποίηση των Kaluza-Klein: πρώτη ένδειχη παρξης επιπλέον διαστάσεων. η νέα διάσταση είναι κ κλος ακτίνας R. (n Z) 5-διάστατο σωµατίδιο χωρίς µάζα 4-διάστατο µε µάζα: m = n m 0, m 0 = cr 5-διάστατη βαρ τητα 4-διάστατη βαρ τητα + ηλεκτροµαγνητισµ ς + επιπλέον δ ναµη. ΠΡΟΣΟΧΗ: εν είναι κβαντική θεωρία!

Εκατ χρ νια µε τον Αϊνστάιν 15 ΚΒΑΝΤΟΜΗΧΑΝΙΚΗ + ΒΑΡΥΤΗΤΑ Η σταθερά του Νε τωνα G µαζί µε τις άλλες θεµελιώδεις σταθερές, h (σταθερά Πλανκ) και c (ταχ τητα του φωτ ς) οδηγο ν στη σταθερά c m P = G 1019 m πρωτoνιoυ που έχει διαστάσεις µάζας. θεµελιώδης µάζα της Φ σης προτάθηκε απ τον Πλανκ. E P = m P c 2 είναι η ενέργεια πάνω απ την οποία κβαντικά φαιν µενα δεν είναι αµελητέα. ΕΡΩΤΗΣΗ: ΑΠΑΝΤΗΣΗ: Ποιά θεωρία επεκτείνει τη Γενική Θεωρία Σχετικ τητας του Αϊνστάιν ώστε να περιλάβει σωµατίδια µε µάζα m P και εποµένως µας δίνει µια κβαντική θεωρία της βαρ τητας; Η θεωρία των χορδών!

Εκατ χρ νια µε τον Αϊνστάιν 16 ΜΗ-ΣΧΕΤΙΚΙΣΤΙΚΕΣ ΧΟΡ ΕΣ: ΘΕΩΡΙΑ ΧΟΡ ΩΝ άκρα σε µεµβράνες διάστασης 0 άκρα σε µεµβράνες διάστασης 1 ΣΧΕΤΙΚΙΣΤΙΚΕΣ ΧΟΡ ΕΣ: ανοικτές (ελε θερες) άκρα σε µεµβράνη διάστασης 2 κλειστές ταλαντώσεις: ανοικτές (κλειστές) χορδές περιλαµβάνουν φωτ νια (βαρυτ νια). ενέργεια ταλάντωσης m P c 2 σωµατίδια µάζας m P.

Εκατ χρ νια µε τον Αϊνστάιν 17 χορδές χωρίς υπερσυµµετρία σε 26 διαστάσεις - έχουν ταχυ νια χορδές µε υπερσυµµετρία σε 10 διαστάσεις - δεν έχουν ταχυ νια

Εκατ χρ νια µε τον Αϊνστάιν 18 η θεωρία χορδών προβλέπει χορδές (σωµατίδια) µεµβράνες (σώµατα πεπερασµένης έκτασης) αλληλεπιδράσεις µέσω κοπής και ένωσης χορδών

Εκατ χρ νια µε τον Αϊνστάιν 19 00 00 F 00 11 11 11 el F gr F gr p ΕΠΙΠΛΕΟΝ ΙΑΣΤΑΣΕΙΣ ΚΑΙ ΒΑΡΥΤΗΤΑ 00 11 00 11 00 11 p F el F gr = G m2 πρωτoνιoυ r 2, F el = e2 4πr 2. F gr F el = 1 α m 2 πρωτoνιoυ m 2 P ασθενής βαρ τητα δι τι m proton m P (πρ βληµα ιεράρχησης). 10 36 σενάριο των Randall-Sundrum πέµπτη κυρτή διάσταση µεµβράνες διάστασης 3 σε y = 0, πr (εµείς ζο µε στη µεµβάνη y = 0) Η µάζα m P εξηγείται µε βάση 5-διάστατη θεµελιώδη (αλλά µη µετρήσιµη) σταθερά π R

Εκατ χρ νια µε τον Αϊνστάιν 20 λ νει το πρ βληµα ιεράρχησης. µετρήσιµα βαρυτικά φαιν µενα στον επιταχυντή LHC! Αλλαγή στο βαρυτικ δυναµικ V (r) = GM r { 1 + o ( l 2 P r 2 )} µικρή ώς αποστάσεις G r l P = c 3 10 33 cm Γενικά, µε επιπλέον διαστάσεις: LHC at CERN, Geneva, Switzerland σωµατίδια αλλαγή στους ν µους Coulomb και Νε τωνα. Χορδές αλλαγή µ νο στο ν µο του Νε τωνα (φωτ νια και λοιπά σωµατίδια δεν µπορο ν να ξεφ γουν απ τη µεµβράνη) µέτρηση που αποκλίνει απ το ν µο του Νε τωνα απ δειξη της θεωρίας των χορδών

Εκατ χρ νια µε τον Αϊνστάιν 21 ΜΕΜΒΡΑΝΕΣ ΚΑΙ ΚΟΣΜΟΛΟΓΙΑ Μα ρη τρ πα στο κέντρο (έξω απ το Σ µπαν µας) a 000 111 0000 1111 0000 1111 0000 1111 0000 1111 000 111 000 111 r h Μεµβράνη τάσης κ σε ακτίνα r = a. Εξίσωση κίνησης εξίσωση Friedmann για κλειστ Σ µπαν! Κοσµολογική σταθερά: Λ = κ2 (3/R) 2 3. Για Λ > 0, πρέπει κ > 3/R.

Εκατ χρ νια µε τον Αϊνστάιν 22 ΕΝΤΡΟΠΙΑ ΜΑΥΡΗΣ ΤΡΥΠΑΣ Οι χορδές εξηγο ν την εντροπία µε βάση τις µεµβράνες [Strominger, Vafa] εντροπία µα ρης τρ πας Ακτινοβολία Hawking Παράδοξο Απώλειας Πληροφορίας

Εκατ χρ νια µε τον Αϊνστάιν 23 ΠΟΥ ΒΡΙΣΚΟΜΑΣΤΕ ΣΗΜΕΡΑ; Η θεωρία των χορδών: ενοποιεί λες τις δυνάµεις της Φ σης είναι µια κβαντική θεωρία της βαρ τητας Είναι η µ νη θεωρία µ αυτές τις ιδι τητες! ΕΠΙΤΥΧΙΕΣ: κβάντωση της Γενικής Θεωρίας Σχετικ τητας του Αϊνστάιν εξήγηση της ασθενο ς ισχ ος της δ ναµης βαρ τητας και του προβλήµατος ιεράρχησης καταν ηση των µα ρων τρυπών (εντροπία, ακτινοβολία Hawking) νέες ιδέες στην Κοσµολογία ΑΝΟΙΧΤΑ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ: Πειραµατική επαλήθευση (στο εργαστήριο η απο αστρονοµικές παρατηρήσεις) Ανακάλυψη θεµελιώδους αρχής (σαν την Αρχή Ισοδυναµίας του Αϊνστάιν)