ΑΡΧΑΙΟΛΟΓΙΑ ΤΟΥ ΣΥΜΠΑΝΤΟΣ



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

Νετρίνο το σωματίδιο φάντασμα

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

Το Καθιερωμένο Πρότυπο. (Standard Model)

ΚΟΣΜΟΛΟΓΙΚΑ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ ΩΡΙΩΝ ΑΣΤΡΟΝΟΜΙΚΗ ΕΤΑΙΡΕΙΑ ΠΑΤΡΑΣ ΧΕΙΜΩΝΑΣ 2004 Κ.Ν. ΓΟΥΡΓΟΥΛΙΑΤΟΣ

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


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

Κοσμολογία. Η δομή, η εξέλιξη του Σύμπαντος και τα πειράματα στο CERN. Γιάννης Νταλιάνης (PhD)

Λέανδρος Περιβολαρόπουλος Καθηγητής Παν/μίου Ιωαννίνων

Δύο Συνταρακτικές Ανακαλύψεις

Διάλεξη 22: Παραβίαση της κατοπτρικής συμμετρίας στις ασθενείς αλληλεπιδράσεις

Σοιχεία Πυρηνικής Φυσικής και Στοιχειωδών Σωματιδίων 5ο εξάμηνο Μάθημα 1

H ΚΟΣΜΟΛΟΓΙΑ ΜΕΤΑ ΑΠΟ 100 ΧΡΟΝΙΑ ΓΕΝΙΚΗΣ ΘΕΩΡΙΑΣ ΤΗΣ ΣΧΕΤΙΚΟΤΗΤΟΣ

Τα Κύματα της Βαρύτητας

ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΙΑΚΗ ΚΟΣΜΟΛΟΓΙΑ

Σύγχρονη Φυσική : Πυρηνική Φυσική και Φυσική Στοιχειωδών Σωματιδίων 11/04/16

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ

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

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ. Το πείραμα στο CERN και ο σκοπός του. Το «πολυπόθητο» μποζόνιο Higgs. Μηχανισμοί ανίχνευσης του μποζονίου Higgs. και τι περιμένουμε;

Ο Πυρήνας του Ατόμου

ΕΣΧΑΤΑ ΣΥΣΤΑΤΙΚΑ ΤΗΣ ΥΛΗΣ

Η ΒΑΣΙΚΗ ΕΡΕΥΝΑ ΣΤΗ ΣΩΜΑΤΙΔΙΑΚΗ ΦΥΣΙΚΗ

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

Πλησιάζοντας την ταχύτητα του φωτός. Επιταχυντές. Τα πιο ισχυρά μικροσκόπια

«Ταξίδι» στην Φυσική Στοιχειωδών Σωματιδίων. Κύκλοι Μαθημάτων Σύγχρονης Φυσικής Πρασιανάκης Γιώργος Καραδημητρίου Μιχάλης

Φυσική Στοιχειωδών Σωματιδίων ΙΙ (8ου εξαμήνου) Μάθημα 1γ: Επιταχυντές (α' μέρος) Λέκτορας Κώστας Κορδάς

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

Η κατακόρυφη τομή...

Μάθηµα 2 Πείραµα Rutherford και µέγεθος πυρήνων, Πυρήνες-συµβολισµοί


ΤΟ ΠΛΗΘΩΡΙΣΤΙΚΟ ΜΟΝΤΕΛΟ ΔΥΝΑΤΟΤΗΤΑ ΕΠΙΛΥΣΗΣ ΚΟΣΜΟΛΟΓΙΚΩΝ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΩΝ ΩΡΙΩΝ ΑΣΤΡΟΝΟΜΙΚΗ ΕΤΑΙΡΕΙΑ ΠΑΤΡΑΣ Κ. Ν. ΓΟΥΡΓΟΥΛΙΑΤΟΣ ΧΕΙΜΩΝΑΣ 2004

λ Ε Πχ. Ένα σωματίδιο α έχει φορτίο +2 όταν επιταχυνθεί από μια διαφορά Για ακτίνες Χ ή ακτινοβολία γ έχουμε συχνότητα

Κατερίνα Αρώνη Δεκέμβριος 2012

ΑΓ.ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΥ ΠΕΙΡΑΙΑΣ ΤΗΛ , ΟΔΗΓΙΕΣ ΓΙΑ ΤΟ ΜΑΘΗΜΑ ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ. Φως

ιστοσελίδα μαθήματος

Κοσμολογία. Η δημιουργία και η εξέλιξη του Σύμπαντος. Κοσμάς Γαζέας. Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών

Αναζητώντας παράξενα σωματίδια στο A LargeIonColliderExperimnent. MasterClasses : Μαθήματα στοιχειωδών σωματιδίων

Γιατί να Σπουδάσω Φυσική?

θεμελιακά Ερωτήματα Κοσμολογίας & Αστροφυσικής

CERN black board, Jul Presse écrite après l annonce de la découverte du boson de Higgs au séminaire du 4 juillet 2012 au CERN

Μάθημα 2 Πείραμα Rutherford και μέγεθος πυρήνων, Πυρήνες-συμβολισμοί

ΑΝΙΧΝΕΥΤΕΣ ΚΑΒΑΛΑΡΗ ΑΝΝΑ ΟΙΚΟΝΟΜΙΔΟΥ ΙΩΑΝΝΑ ΚΟΥΣΟΥΝΗ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ

Ο Κόσµος ο Μικρός και ο Μέγας: µια βόλτα στα Όµορφα µονοπάτια της σύγχρονης Θεµελιώδους Φυσικής

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.

ΦΥΣΙΚΗ Γ ΤΑΞΗΣ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ 2003

Το μποζόνιο Higgs (Σωματίδιο του Θεού) και ο ρόλος του Μεγάλου Αδρονικού Επιταχυντή στην Ανακάλυψη του Ομάδα Μαθητών:

ΕΙΔΙΚΗ ΣΧΕΤΙΚΟΤΗΤΑ. Νίκος Κανδεράκης

Διάλεξη 2: Πυρηνική Σταθερότητα, σπιν & μαγνητική ροπή

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

Niels Bohr ( ) ΘΕΜΑ Α

ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

Εισαγωγή στη Φυσική Στοιχειωδών Σωματιδίων. 5 ο Εξάμηνο Δεκέμβριος 2009

ΠΥΡΗΝΙΚΟΣ ΜΑΓΝΗΤΙΚΟΣ ΣΥΝΤΟΝΙΣΜΟΣ ΚΑΙ ΔΟΜΗ ΤΟΥ ΑΤΟΜΟΥ. Του Αλέκου Χαραλαμπόπουλου ΕΙΣΑΓΩΓΗ

Από τι αποτελείται το Φως (1873)

ΠΥΡΗΝΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ I ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ. ιάλεξη 1a: 15/Νοε../2004. Κ.Ν. Παπανικόλας, Ε. Μαυροµµάτη. Φθινόπωρο 2004

Φυσική Στοιχειωδών Σωματιδίων Τμήμα Φυσικής, Α.Π.Θ. 7ο Εξάμηνο

ΦΥΣΙΚΗ Γ' ΛΥΚΕΙΟΥ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ 2006 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

Μονάδες Η υπεριώδης ακτινοβολία. α. με πολύ μικρό μήκος κύματος δεν προκαλεί βλάβες στα κύτταρα του δέρματος. β. δεν προκαλεί φθορισμό.

ΑΠΟΛΥΤΗΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΤΡΙΤΗ 4 ΙΟΥΝΙΟΥ 2002 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ: ΦΥΣΙΚΗ ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙΔΩΝ: ΕΞΙ

Ηλιακά νετρίνα. Πρόβλημα ηλιακών νετρίνων, ταλαντώσεις.

Πυρηνική Επιλογής. Τα νετρόνια κατανέμονται ως εξής;

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

Τα φωτόνια από την μεγάλη έκρηξη Τι είναι η Ακτινοβολία υποβάθρου.

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.

ΦΥΣΙΚΗ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ ΤΡΙΤΗ 22 MAIΟΥ 2007 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

Το Μποζόνιο Higgs. Το σωματίδιο Higgs σύμφωνα με το Καθιερωμένο Πρότυπο

Ε ι σ α γ ω γ ή στo Εργαστήριο Πυρηνικής Φυσικής

2 Οκτωβρίου, ο Συμπόσιο Επτά Σοφών- Μέγαρο Μουσικής. Σ. Μ. Κριμιζής

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.

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

β - διάσπαση Δήμος Σαμψωνίδης ( ) Στοιχεία Πυρηνικής Φυσικής & Φυσικής Στοιχειωδών Σωματιδίων 5 ο Εξάμηνο

ΟΜΟΣΠΟΝ ΙΑ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΩΝ ΕΛΛΑ ΟΣ (Ο.Ε.Φ.Ε.) ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 2013

ΟΜΟΣΠΟΝ ΙΑ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΩΝ ΕΛΛΑ ΟΣ (Ο.Ε.Φ.Ε.) ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 2014

Ένα πείραμα θα δημιουργήσει ένα νέο σύμπαν;

ΥΛΗ ΓΙΑ ΤΙΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ ΤΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ ΣΤΟ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΟ ΦΥΣΙΚΗΣ ΤΟΥ ΤΜΗΜΑΤΟΣ ΦΥΣΙΚΗΣ ΤΟΥ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΥ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ

The Large Hadron CERN Εισαγωγή στη Φυσική Στοιχειωδών Σωματιδίων

Χρήστος Α. Ελευθεριάδης. ΠΥΡΗΝΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ Βασικές αρχές και Πυρηνοσύνθεση

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.

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

02. Στοιχεία - άτομα ισότοπα. Αναπληρωτής Καθηγητής Τμήμα Συντήρησης Αρχαιοτήτων και Έργων Τέχνης Πανεπιστήμιο Δυτικής Αττικής - ΣΑΕΤ

Εισαγωγή στη Θεωρία των Στοιχειωδών Σωµατιδίων

Υπάρχουν οι Μελανές Οπές;

β - διάσπαση Δήμος Σαμψωνίδης ( ) Στοιχεία Πυρηνικής Φυσικής & Φυσικής Στοιχειωδών Σωματιδίων 5 ο Εξάμηνο

Διάλεξη 1: Εισαγωγή, Ατομικός Πυρήνας

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 2015 Β ΦΑΣΗ Γ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΦΥΣΙΚΗ / ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

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

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.

ΘΕΜΑΤΑ ΚΑΙ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΠΑΝΕΛΛΑΔΙΚΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ 2012

διατήρησης της μάζας.

Γιατί να Σπουδάσω Φυσική? Sunday, December 12, 2010

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. 1.

Ηλιακά νετρίνα. Εικόνα 1 Πυρηνικές αντιδράσεις στο κέντρο του ηλίου. * σ ve : 9.3*10-45 cm 2 (E/Mev) 2

Γιατί θα μιλήσουμε: Δημιουργία Σύμπαντος Θεωρία Μεγάλης έκρηξης. Τι είναι η Κοσμική Μικροκυματική Ακτινοβολία Υποβάθρου (CMB) Που την παρατηρούμε?

Εισαγωγή στην Σωµατιδιακή Φυσική. Δοµική Συγκρότηση και Θεµελιώδεις Αλληλεπιδράσεις της Υλης

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ ΤΕΛΟΣ 1ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ

ΓΕΝΝΗΣΗ ΕΞΕΛΙΞΗ ΚΑΙ ΘΑΝΑΤΟΣ ΑΣΤΕΡΩΝ

7.2. ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΙΣ (ΚΑΤΑ ΣΕΙΡΑ ΠΡΟΤΕΡΑΙΟΤΗΤΑΣ)

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

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ. 3. Ισότοποι ονοµάζονται οι πυρήνες που ανήκουν στο ίδιο χηµικό στοιχείο και έχουν τον ίδιο: α. µαζικό αριθµό β.

Transcript:

ΣΕΙΡΑ ΔΙΑΛΕΞΕΩΝ ΣΤΟΝ ΙΑΝΟ Αθήνα, 27 Απριλίου, 2006 ΑΡΧΑΙΟΛΟΓΙΑ ΤΟΥ ΣΥΜΠΑΝΤΟΣ Το Δικαίωμα του Ανθρώπου να Γνωρίζει τα Μυστικά της Δημιουργίας και Εξέλιξης του Σύμπαντος Πάνος Ραζής Καθηγητής Φυσικής Υψηλών Ενεργειών Πανεπιστήμιο Κύπρου UCY HEP Εισαγωγή Στοιχειώδη Σωμάτια Αλληλεπιδράσεις Ιστορία του Σύμπαντος Σύγχρονες Εξελίξεις Εφαρμογές Συμπεράσματα

Εισαγωγή Το Σύμπαν είναι μοναδικό, δεν μπορεί να ρυθμιστεί ως πειραματικό εργαστήριο (παρατήρηση/θεωρία) Η εικόνα του επηρεάζεται από τις δοξασίες μας Απαιτεί διεπιστημονική προσέγγιση Η μελέτη της δομής και των νόμων του γίνεται: πηγαίνοντας πίσω στο χρόνο επιταχυντές αφήνοντας το βέλος του χρόνου να φτάσει σε μας αστροσωματιδιακή φυσική Αρχαιολογία του Σύμπαντος Αρχαιολογία πραγματική, ανεξάρτητη από την ύπαρξη και τα έργα του ανθρώπου 27-4-2006 Π. Ραζής Αρχαιολογία του Σύμπαντος 2

Εισαγωγή 27-4-2006 Π. Ραζής Αρχαιολογία του Σύμπαντος 3

Κλίμακες της Ύλης 27-4-2006 Π. Ραζής Αρχαιολογία του Σύμπαντος 4

Στοιχειώδη Συστατικά Ιστορική Εξέλιξη των Δομικών Λίθων της Ύλης 27-4-2006 Π. Ραζής Αρχαιολογία του Σύμπαντος 5

Υποδιαίρεση της Ύλης Ταξίδι προς το Μικρόκοσμο 27-4-2006 Π. Ραζής Αρχαιολογία του Σύμπαντος 6

Στοιχειώδη Σωματίδια Ύλης 27-4-2006 Π. Ραζής Αρχαιολογία του Σύμπαντος 7

Κλασσικά Πεδία Δυνάμεων Sir Isaac Newton Ενοποίηση Γήινης και Ουράνιας Βαρύτητας 27-4-2006 Π. Ραζής Αρχαιολογία του Σύμπαντος 8

Κλασσικά Πεδία Δυνάμεων F = kq Q r 1 2 2 James Clerk Maxwell Ενοποίηση Ηλεκτρισμού και Μαγνητισμού 27-4-2006 Π. Ραζής Αρχαιολογία του Σύμπαντος 9

Κβαντομηχανική 1. Κβάντιση Φυσικών Μεγεθών Τα φυσικά μεγέθη παίρνουν διακριτές τιμές e N e e Max Planck E 2 E 1 =hν Erwin Schrödinger <Ψ 2 > mvr = nh/2p Niels Bohr 27-4-2006 Π. Ραζής Αρχαιολογία του Σύμπαντος 10

Κβαντομηχανική 2. Δυϊσμός Ύλης...τα στοιχειώδη συστατικά της ύλης συμπεριφέρονται ως σωματίδια-κύματα... Ε =hv=hc/λ λ =h/p Louis de Broglie 27-4-2006 Π. Ραζής Αρχαιολογία του Σύμπαντος 11

Αλληλεπιδράσεις 3. Διάδοση Αλληλεπίδρασης...η δράση ενός πεδίου δεν είναι στιγμιαία, διαδίδεται μέσω σωματιδίων με μέγιστη ταχύτητα C=3x10 8 m/s... Albert Einstein Ειδική Σχετικότητα 27-4-2006 Π. Ραζής Αρχαιολογία του Σύμπαντος 12

Αλληλεπιδράσεις 4. Κβάντιση Πεδίων / Διαδότες Η/Μ Ασθενείς Ισχυρές 27-4-2006 Π. Ραζής Αρχαιολογία του Σύμπαντος 13

Αλληλεπιδράσεις 5. Ιδιότητες Αλληλεπιδράσεων οι αλληλεπιδράσεις έχουν εμβέλεια και ισχύ f(e) Αλληλεπίδραση Φορέας Πηγή Εμβέλεια (m) Ισχυρή Γκλουόνια Χρώμα 10-15 Σχετική Ισχύς 1 Παράδειγμα Πρωτόνια, Quarks Ηλεκτρομαγνητική Φωτόνιο Ηλεκτρικό Φορτίο Άπειρη 10-2 Ατομικές Μεταπτώσεις Ασθενής W ±, Z Υπερφορτίο 10-16 10-5 Ραδιενεργές Διασπάσεις Βαρύτητα Βαρυτόνιο Άπειρη 10-38 Ηλιακό Σύστημα Μάζα 27-4-2006 Π. Ραζής Αρχαιολογία του Σύμπαντος 14

Βαρύτητα - Χωρόχρονος 6. Δομή του Χωρόχρονου ο χωρόχρονος καθορίζει στην ύλη πως θα κινηθεί και η ύλη καθορίζει στο χωρόχρονο πως θα καμπυλωθεί, John. A. Wheeler Albert Einstein Γενική Σχετικότητα 27-4-2006 Π. Ραζής Αρχαιολογία του Σύμπαντος 15

Βαρύτητα - Χωρόχρονος καμπύλωση του φωτός παρατηρούμενη θέση κατά την έκλειψη πραγματική θέση 27-4-2006 Π. Ραζής Αρχαιολογία του Σύμπαντος 16

Κβαντομηχανική/Ειδική & Γενική Σχετικότητα 7. Αρχή Αβεβαιότητας /Φύση του Κενού Werner Heisenberg E=mc 2 E=kT E=hc/λ c = 300,000,000 m/s k = 10-4 ev/ 0 K h = 4 x 10-15 ev s ΔΕ Δt /2 ΔP Δx /2 27-4-2006 Π. Ραζής Αρχαιολογία του Σύμπαντος 17

Ενοποίηση Αλληλεπιδράσεων 27-4-2006 Π. Ραζής Αρχαιολογία του Σύμπαντος 18

Big-Bang / Ιστορία του Σύμπαντος 27-4-2006 Π. Ραζής Αρχαιολογία του Σύμπαντος 19

Big-Bang / Ιστορία του Σύμπαντος 1. Εποχή Κβαντικής Βαρύτητας t = 10-43 s θ =10 32 0 K Ε=10 19 GeV L=10-34 m Η βαρύτητα χωρίζει από τις άλλες 3 δυνάμεις Μεταβολή Φάσης 27-4-2006 Π. Ραζής Αρχαιολογία του Σύμπαντος 20

Big-Bang / Ιστορία του Σύμπαντος 2. Εποχή Πληθωριστικής Ανάπτυξης t = 10-35 s θ =10 27 0 K Ε=10 16 GeV L=10-32 m Πληθωριστική Ανάπτυξη 4. Ηλεκτρασθενής Περίοδος t = 10-10 s θ =10 15 0 K Ε=100 GeV L=10-18 m Αποσύνδεση Ασθενούς Δύναμης Εξαΰλωση quarks-antiquarks Μεταβολή Φάσης 3. Εποχή Αποσύνδεσης της Ισχυρής Δύναμης t 10-32 s Περίσσεια ύλης από αντιύλη Quark-Gluon Plasma Εποχή Μεγάλης Ενοποίησης Μεταβολή Φάσης t = 10-6 s θ =10 13 0 K Ασυμμετρία Ύλης-Αντιύλης Ν ύλη /Ν γ 10-9 21

Big-Bang / Ιστορία του Σύμπαντος 5. t = 10-4 s θ =10 13 0 K Ε=1 GeV L=10-16 m Σχηματισμός P, N 7. t = 3 min θ =10 9 0 K Ε=0.1 MeV L=10-12 m Σχηματισμός πυρήνων 6. t = 1 s θ =10 10 0 K Ε=1 MeV L=10-15 m Αποσύζευξη νετρίνο 8. t = 300,000 χρόνια θ =6000 0 K Ε=0.5 ev L=10-10 m Σχηματισμός ατόμων Αποσύζευξη φωτός 27-4-2006 Π. Ραζής Αρχαιολογία του Σύμπαντος 22

Big-Bang / Ιστορία του Σύμπαντος 9. t = 10 9 χρόνια θ = 18 0 K Σχηματισμός βαρύτερων πυρήνων μέχρι το σίδηρο Σύνθεση Γαλαξιών 10. t = 13x10 9 χρόνια θ =3 0 K Σήμερα 27-4-2006 Π. Ραζής Αρχαιολογία του Σύμπαντος 23

Επιβεβαίωση Συμβατικού Μοντέλου Big-Bang (α) Διαστολή Σύμπαντος Ταχύτητα Απομάκρυνσης km/sec Απόσταση Mpc Edwin Hubble Νόμος του Hubble V = H 0 R H 0 65 Km s -1 Mpc -1 27-4-2006 Π. Ραζής Αρχαιολογία του Σύμπαντος 24

Αποδείξεις συμβατικού μοντέλου Big-Bang (β) Ισοτοπική αφθονία ελαφρών Στοιχείων ( Η, He, d, 3 He, 7 Li) Βαρύτερα στοιχεία: (α) Η πυρηνική σύντηξη που συντελείται στο εσωτερικό των αστέρων φτιάχνει μέχρι το σίδηρο (β) Στο εσωτερικό των ερυθρών γιγάντων και σε εκρήξεις υπερκαινοφανών αστέρων γίνεται σύλληψη νετρονίων και διάσπαση βήτα A B+ e + ν 27-4-2006 Π. Ραζής Αρχαιολογία του Σύμπαντος 25

Αποδείξεις συμβατικού μοντέλου Big-Bang (γ)κοσμική Μικροκυματική Ακτινοβολία 27-4-2006 Π. Ραζής Αρχαιολογία του Σύμπαντος 26

Προβλήματα συμβατικού μοντέλου Big-Bang (1) Πρόβλημα του Ορίζοντος: πως μπορεί τα διάφορα μέρη του Σύμπαντος να βρίσκονται στην ίδια θερμοκρασία χωρίς να έχουν θερμική επαφή μεταξύ τους; (2) Επίπεδο Σύμπαν: η πυκνότητα του Σύμπαντος είναι κοντά στην κρίσιμη πυκνότητα (ρ/ρ c 1) (3) Μαγνητικά Μονόπολα: Θα έπρεπε να βλέπαμε ένα αριθμό από μαγνητικά μονόπολα λόγω συμμετρίας του ηλεκτρικού με το μαγνητικό πεδίο Λύση: Πληθωριστικό Μοντέλο Σύμπαντος 27-4-2006 Π. Ραζής Αρχαιολογία του Σύμπαντος 27

Πληθωριστικό Μοντέλο The Inflationary Universe Το Πληθωριστικό Σύμπαν ΧΡΟΝΟΣ SEC Time in seconds 27-4-2006 Π. Ραζής Αρχαιολογία του Σύμπαντος 28

Ταξίδι πίσω στο Χρόνο Θερμοκρασία 0 Κ Ήλιος Χρόνος 27-4-2006 Π. Ραζής Αρχαιολογία του Σύμπαντος 29

Πειράματα Φυσικής Υψηλών Ενεργειών-CERN 27-4-2006 Π. Ραζής Αρχαιολογία του Σύμπαντος 30

Πείραμα L3 (1989-2000) e + e - hadrons E CM = 90-209 GeV L= ~10 32 cm -2 s -1 B= 0.5 Tesla Πείραμα L3 LEP τούνελ 27-4-2006 Π. Ραζής Αρχαιολογία του Σύμπαντος 31

Μερικά ενδιαφέροντα αποτελέσματα Αριθμός οικογενειών νετρίνο + - ee HZ Hqq m > 114.6 GeV 32

Μερικά ενδιαφέροντα αποτελέσματα (1) Μέτρηση αριθμού οικογενειών Neutrino εμμέσως N ν =2.98±0.05 άμεσα N ν =2.98±0.07±0.07 (2) Πρόγνωση μάζας top quark m t (LEP) = 177±11±19 GeV m t (CDF) = 174±10±13 GeV (3) Μέτρηση Z 0 lineshape M Z = 91.194 ± 0.004 GeV Γ Ζ = 2.502 ± 0.005 GeV (4) Αναζήτηση νέων σωματιδίων M H >106 GeV SM Higgs M H >108 GeV M h >80.5 GeV MSSM M H <215 GeV M A >81.0 GeV M H± >65.0 GeV (5) Αναζήτηση διεγερμένων σωματιδίων me* > 92.4 GeV mνe*> 93.4 GeV mμ* > 92.4 GeV mνμ* >93.5 GeV mτ* > 91.7 GeV mντ* > 90.2 GeV 27-4-2006 Π. Ραζής Αρχαιολογία του Σύμπαντος 33

Μερικά ενδιαφέροντα αποτελέσματα (6) Αναζήτηση για Υπερσυμμετρική Σκοτεινή Ύλη Neutralino s Χ 0 1, Χ0 2, Χ0 3, Χ0 4 Χ 0 1 = Lightest Supersym. Particle (LSP) m 0 Χ 1 > 32.5 GeV (7) Tests QED / Μελέτη σπανίων διασπάσεων Br (Z μτ )<19 x 10-6 Br(Z π0γ) <5.2x10-5 Br (Z eτ )<13 x 10-6 Br(Z γγ) <5.2 x 10-5 Br(Z eμ ) <6 x 10-6 Br(Z ηγ) <7.6 x 10-5 (8) Μέτρηση των ιδιοτήτων του W M w = 80.360±0.058±0.064 Γ w = 2.19±0.14±0.16 27-4-2006 Π. Ραζής Αρχαιολογία του Σύμπαντος 34

Μερικά ενδιαφέροντα αποτελέσματα 35 Η ισχύς των αλληλεπιδράσεων μεταβάλλεται : f (E)

Μερικά ενδιαφέροντα αποτελέσματα Χωρίς Υπερσυμμετρία ΥΠΕΡΣΥΜΜΕΤΡΙΑ Συμμετρία ανάμεσα στα σωματίδια ύλης και τα σωματίδια που διαδίδουν τις αλληλεπιδράσεις Με Υπερσυμμετρία 27-4-2006 Π. Ραζής Αρχαιολογία του Σύμπαντος 36

Επιταχυντής LHC 27-4-2006 Π. Ραζής Αρχαιολογία του Σύμπαντος 37

LHC τούνελ 27-4-2006 Π. Ραζής Αρχαιολογία του Σύμπαντος 38

Πείραμα CMS στο LHC Κρούσεις P-P E CM = 14 TeV L= 10 34 cm -2 s -1 B= 4 Tesla 27-4-2006 Π. Ραζής Αρχαιολογία του Σύμπαντος 39

Ανιχνευτικά Συστήματα του CMS 27-4-2006 Π. Ραζής Αρχαιολογία του Σύμπαντος 40

Συνθήκες στο LHC Υψηλή Ένταση Μαγνητικού Πεδίου 4 Tesla Μεγάλη Διάρκεια >10 Χρόνια Συνθήκες LHC L = 10 34 cm -2 s -1 Υψηλή Συχνότητα 40 MHz Μεγάλη Ακτινοβολία μέχρι 6.5 Gy/h Θερμική / Μηχανική καταπόνηση 12500 t 27-4-2006 Π. Ραζής Αρχαιολογία του Σύμπαντος 41

Ανιχνευτικά Συστήματα (γενικά) 27-4-2006 Π. Ραζής Αρχαιολογία του Σύμπαντος 42

ΟΜαγνήτηςτουCMS Πρώτος τροχόs: CMS Barrel Yoke Wheel Δίσκοι (μικρές γωνίες) 43

Αναζήτηση του Σωματιδίου Higgs Προσομοίωση higgs 4 μιόνια Το higgs δίνει μάζα σε όλα τα άλλα σωματίδια 27-4-2006 Π. Ραζής Αρχαιολογία του Σύμπαντος 44

Αναζήτηση του Σωματιδίου Higgs M γγ (GeV) M γγ (GeV) H γγ (90-150 GeV) 27-4-2006 Π. Ραζής Αρχαιολογία του Σύμπαντος 45

Σύγχρονες Εξελίξεις COsmic Background Explorer COBE Ανομοιογένεια στην Κοσμική Μικροκυματική Ακτινοβολία Υποβάθρου Ανομοιομορφίες 1/100,000 27-4-2006 Π. Ραζής Αρχαιολογία του Σύμπαντος 46

Σύγχρονες Εξελίξεις COBE -100 T (μκ) +100 WMAP -200 T (μκ) +200 Ανομοιογένεια: Κοσμική Μικροκυματική 27-4-2006 Π. Ραζής Αρχαιολογία του Σύμπαντος 47 Ακτινοβολία Υποβάθρου

Σύγχρονες Εξελίξεις Πρόγνωση για ένα επίπεδο Σύμπαν με Ω m =0.27 and Ω Λ = 0.73 WMAP: Hinshaw et al. 2003 Ηχώ από το Big-Bang 27-4-2006 Π. Ραζής Αρχαιολογία του Σύμπαντος 48

Σύγχρονες Εξελίξεις Γεωμετρία Σύμπαντος ΑΝΟΙΚΤΟ ΕΠΙΠΕΔΟ ΚΛΕΙΣΤΟ 27-4-2006 Π. Ραζής Αρχαιολογία του Σύμπαντος 49

Σύγχρονες Εξελίξεις Survey τύπου 1a Supernova με μεγάλο redshift Το Σύμπαν διαστέλλεται με πιο αργό ρυθμό Perlmutter et al. 1998, Riess et al., 1998 27-4-2006 Π. Ραζής Αρχαιολογία του Σύμπαντος 50

Σύγχρονες Εξελίξεις Νέα εξέλιξη Περιεχόμενο Ύλης Σύμπαντος 27-4-2006 Π. Ραζής Αρχαιολογία του Σύμπαντος 51

Σύγχρονες Εξελίξεις παρατήρηση 2 mv GMm GM = v = 2 r r r θεωρία Ύπαρξη Σκοτεινής Ύλης 27-4-2006 Π. Ραζής Αρχαιολογία του Σύμπαντος 52

Σύγχρονες Εξελίξεις Ταλαντώσεις στο Κενό P αβ 0 P αβ ευαίσθητη στο Δm 2 P αβ ½ sin 2 2θ Ταλαντώσεις στην παρουσία Ύλης (MSW effect) 27-4-2006 Π. Ραζής Αρχαιολογία του Σύμπαντος 53

Σύγχρονες Εξελίξεις Πρωτογενής Κοσμική Ακτινοβολία Ενέργεια 10 20 ev 27-4-2006 Π. Ραζής Αρχαιολογία του Σύμπαντος 54

Σύγχρονες Εξελίξεις Νέες Διαστάσεις 27-4-2006 Π. Ραζής Αρχαιολογία του Σύμπαντος 55

Σύγχρονες Εξελίξεις Χορδές και επιπρόσθετες διαστάσεις Επιπρόσθετη ιάσταση Βαρυτόνιο.... 2- ιάστατος Χώρος Υπερχορδές 27-4-2006 Π. Ραζής Αρχαιολογία του Σύμπαντος 56

Σύγχρονες Εξελίξεις 1 mm 1 mm Βαρύτητα Δισεκατομμύρια έτη φωτός 27-4-2006 Π. Ραζής Αρχαιολογία του Σύμπαντος 57

Εφαρμογές Εκπαίδευση Τεχνολογία Βασική Έρευνα 1. Μελέτη του Ατόμου Δομή του ατόμου Χημικές Φυσικές ιδιότητες ύλης Μεταπτώσεις Η/Μ ακτινοβολία, φάσματα, lasers Ηλεκτρικό Φορτίο Αγωγοί, ημιαγωγοί, ηλεκτρονική Τηλεπικοινωνίες, Υπολογιστές, Ηλεκτρονικές συσκευές 2. Μελέτη του Πυρήνα Δομή του πυρήνα Ισότοπα, ιατρική διάγνωση, αρχαιομετρία Μετατροπή Ε-Μ Σχάση-σύντηξη πυρήνων, Βαρύτητα αντιδραστήρες, παραγωγή ενέργειας Ακτινοβολία Σωματ. Ιατρική θεραπεία, γεωργία, βιομηχ. Πυρηνικά εργοστάσια, ιατρική διάγνωση και θεραπεία σύντηξη (2025?) 27-4-2006 Π. Ραζής Αρχαιολογία του Σύμπαντος 58

Εφαρμογές 3. Μελέτη των Στοιχειωδών Σωματιδίων Επιταχυντές 99% χρήση σε εφαρμογές : Ιατρική: ραδιοισότοπα, παραγωγή ακτίνων Χ, θεραπεία με δέσμες σωματιδίων Βιομηχανία Υλικών: Ολοκληρωμένα κυκλώματα, εμφύτευση ιόντων, παραγωγή κραμάτων Χημεία/Βιολογία/Στερεό: Ακτινοβολία σύγχροτρον, δέσμες υψηλής έντασης Βιομηχανία Τροφίμων: Διατήρηση τροφίμων, καταπολέμηση Μικροβίων Γεωργία/Ωκεανογραφία: Χρονολόγηση δειγμάτων Βαρύτητα Υπεραγωγιμότητα Βιομηχανία: Μαγνήτες, κοιλότητες RFC, τρένα ψηλής ταχύτητας, διαχωρισμός πετρωμάτων, καθαρισμός άνθρακα, υπεραγώγιμα υλικά σε επιταχυντές /αποθήκευση ενέργειας 27-4-2006 Π. Ραζής Αρχαιολογία του Σύμπαντος 59

Εφαρμογές Ιατρική: Πυρηνικός Μαγνητικός Συντονισμός (NMR), διάγνωση και θεραπεία όγκων, τομογραφία NMR Ανιχνευτές Βιομηχανία: Μετρητές Geiger και φθορισμού, βιομηχανία Χάλυβα και άνθρακα, βιομηχανία τροφίμων, αμυντικά συστήματα Ιατρική: Ανίχνευση ακτινοβολίας, αναλογικοί θάλαμοι ιονισμού, τομογραφία Ηλιακή Ενέργεια: Ανιχνευτές Cerenkov, κάτοπτρα, ηλιακοί συλλέκτες Βιομηχανία/Βιολογία: Τεχνική από θαλάμους φυσαλίδων για Βαρύτητα διάβασμα χαρτών, αναγνώριση κυττάρων, αναγνώριση ελαττωματικών υλικών Ηλεκτρονική Νέα πρότυπα (camac, fastbus), πιο γρήγορα ADC s, TDC s, πιο ακριβείς μετρήσεις 27-4-2006 Π. Ραζής Αρχαιολογία του Σύμπαντος 60

Εφαρμογές Υπολογιστές/Δίκτυα πιο γρήγοροι και φθηνοί υπολογιστές, πιο μεγάλες μνήμες, αποδοτικότερες αρχιτεκτονικές, πιο γρήγορα δίκτυα Νέες Εφαρμογές υπό δοκιμασία χρήση επιταχυντών για παραγωγή ενέργειας και ταυτόχρονη εξουδετέρωση ραδιενεργών αποβλήτων Βαρύτητα 61

Συμπεράσματα (α) Τρομακτική πρόοδος κατά τα τελευταία 30 χρόνια (β) Πολλά πολύπλοκα, εξαιρετικής ακρίβειας πειράματα (γ) Διεθνείς Συνεργασίες (δ) Αναζήτηση για νέα φαινόμενα, συμμετρίες, σωματίδια (ε) Τεκμηριωμένη γνώση (χρόνοι τάξης μεγέθους 10-10 s ) (ζ) Πολύ μεγάλη πρόοδος στη βασική τεχνολογία (η) Πάρα πολλοί τομείς εφαρμογών (επιταχυντές, ανιχνευτές, ηλεκτρονικά, συστήματα ελέγχου, υπολογιστές, ιατρική φυσική, www ) με επίδραση στη ζωή μας 62

Συμπεράσματα Ενοποίηση Βασικών Αλληλεπιδράσεων 27-4-2006 Π. Ραζής Αρχαιολογία του Σύμπαντος 63

Συμπεράσματα Αντιθετικές Δοξασίες: Στατικό ή Δυναμικό (Παρμενίδης vs Ηράκλειτος) Συνεχής ή Ασυνεχής Ύλη (Αναξαγόρας vs Δημόκριτος) Ανθρωποκεντρικό ή Μηχανιστικό (δόγμα vs Νεύτων) Steady State ή Big Bang (Einstein vs Hubble) Ιεραρχικό (isothermal) ή Pancakes (adiabatic) Βαρυονικό ή Μη Βαρυονικό HDM ή CDM Κοσμολογικό (global order) ή Πληθωριστικό (local order) Ύλη ή Ακτινοβολία? 27-4-2006 Π. Ραζής Αρχαιολογία του Σύμπαντος 64