12.11.2008 r., godz.10:45 - 12:00
żródło: https://9to5google.com/
WYKŁAD 50:
OD ZDERZANIA KULEK DO ZDERZANIA PROTONÓW W WIELKIM ZDERZACZU HADRONÓW (LHC) W CERN-IE W GENEWIE
prof. dr hab. Wojciech Nawrocik
Wydział Fizyki, Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznaniu
Film:
|
Odbiór obrazu wideo w tym oknie wymaga zaktualizowanej w przeglądarce instalacji wtyczki Wykład oraz jego transmisję i postprodukcję DVD |
Streszczenie:
Large Hadron Collider - Wielki Zderzacz Hadronów jest akceleratorem zbudowanym w tunelu o długości 27 km, wydrążonym na głębokości około 100 m pod powierzchnią ziemi na terytorium Francji i Szwajcarii w pobliżu Genewy. W tym akceleratorze zderzać się będą czołowo dwie przeciwbieżne wiązki protonów (w przyszłości także jąder ołowiu). Protony przyspieszane będą kolejno w mniejszych akceleratorach i na koniec wstrzykiwane będą do LHC, gdzie ukształtowane w odpowiednie paczki przez wiele godzin krążyć będą w rurkach, w których ciśnienie jest porównywalne z ciśnieniem panującym w przestrzeni kosmicznej. Za utrzymanie w owych rurkach pędzących z prędkością bliską prędkości światła protonów odpowiedzialne są m.in. nadprzewodzące magnesy pracujące w temperaturze kilku kelwinów. Każdy proton w LHC będzie wykonywał pełen obieg po 27 km okręgu 11 245 razy na sekundę. Należy spodziewać się 600 milionów zderzeń na sekundę w tych miejscach, gdzie przeciwbieżne wiązki przecinają się. W LHC będą się zderzały protony o niespotykanej dotąd w warunkach laboratoryjnych energii. Wyniki tych zderzeń, wielkie liczby nowych cząstek, będą rejestrowane w czterech wielkich detektorach - ALICE, ATLAS, CMS i LHCb usytuowanych w miejscach przecinania się wiązek protonów. Precyzyjna analiza otrzymanych wyników pozwoli fizykom badać nowe zjawiska dotyczące materii, energii, przestrzeni i czasu.
Każdy proton krążący w LHC będzie miał energię koło 7 Teraelktronowoltów (TeV) tj. energię lecącego komara. Energia ta wydaje się niewielka - ale o ile masa komara przewyższa masę protonu! Tak więc energia całego komara skoncentrowana jest na jednym protonie.
Jakie cele stawiane są przed eksperymentami LHC?
- Obowiązujący dzisiaj Model Standardowy cząstek elementarnych nie wyjaśnia ¼ródła masy. Teoria przewiduje istnienie pola Higgsa i tzw. cząstki Higgsa odpowiedzialnej za masę cząstek elementarnych. Eksperymenty LHC mają wykazać, czy taka cząstka istnieje.
- Eksperymenty LHC mają rozstrzygnąć czy istnieją bardziej masywne cząstki niż dotychczas znane w Modelu Standardowy- tzw. supersymetryczne cząstki.
- Eksperymenty mają pomóc wyjaśnić istotę tajemniczej ciemnej masy i ciemnej energii wypełniającej w 95% Wszechświat.
- Eksperymenty powinny stworzyć możliwość badania plazmy kwarkowo-gluonowej tj. warunków panujących krótko po Wielkim Wybuchu.
- Eksperymenty mają wyjaśnić tajemnice nierównowagi miedzy materia i antymaterią.
Na wykładzie - zapoznanie się z LHC rozpoczniemy od pokazania, za pomocą kulek, co to jest zderzenie sprężyste i niesprężyste i jaki wpływ na ruch ładunku elektrycznego ma pole magnetyczne. Następnie opiszemy akcelerator LHC, podamy zasady jego działania, zasady pracy wielkich detektorów i omówimy oczekiwane rezultaty. Zwrócimy także uwagę na rolę matematyki i informatyki w błyskawicznej obróbce wielkiej ilości danych. Na koniec pokażemy jakich rezultatów spodziewają się fizycy i jak te oczekiwane rezultaty mogą wpłynąć na nasze rozumienie Materii i Wszechświata.
Serdecznie zapraszam na, jak sadzę, ciekawy, ale dość trudny wykład.
Sylwetka:
Wojciech NAWROCIK jest profesorem fizyki na Wydziale Fizyki UAM. W latach 1987-90 był dyrektorem Instytutu Fizyki i w latach 1993-99 dziekanem Wydziału Fizyki UAM. Dla studentów kierunku fizyka wykłada mechanikę i wstęp do fizyki fazy skondensowanej. Pracuje w Zakładzie Kryształów Molekularnych i zajmuje się badaniami struktury, dynamiki i przejść fazowych w układach molekularnych. Jest autorem ponad 30 publikacji naukowych. W badaniach stosuje głównie metody dielektryczne i rozpraszania neutronów. Przez wiele lat przebywał na stażach w Zjednoczonym Instytucie Badań Jądrowych w Dubnej (Rosja). Współpracuje z wieloma uniwersytetami europejskimi. Jest członkiem międzynarodowej grupy EUPEN zajmującej się nauczaniem fizyki w Europie. Przewodniczy Krajowemu Komitetowi Organizacyjnemu festiwalu "Fizyka na Scenie 3".
