Detektion av subatomiska partiklar och framväxten av standardmodellen. Jens Fjelstad

Storlek: px
Starta visningen från sidan:

Download "Detektion av subatomiska partiklar och framväxten av standardmodellen. Jens Fjelstad"

Transkript

1 Detektion av subatomiska partiklar och framväxten av standardmodellen Jens Fjelstad

2 Neutrinon Lise Meitner & Otto Hahn [1911]: energin hos betapartiklar (elektroner) vid betasönderfall A B + e har ett kontinuerligt spektrum i princip oberoende av energierna hos A och B Slutligen verifierat 1927 [Chadwick, Ellis, Wooster] Verkar bryta mot Energilagen: Den totala energin är bevarad i alla processer Bohr [1929]: Energi kanske ej bevarad i processer inuti atomkärnor Pauli [1930] in an act of desperation : postulerar att en ny partikel produceras vid betasönderfall, elektriskt neutral och mycket lätt Fermi [1931]: Neutrino, A B + e + ν e i modernt språk: ν e elektronens antineutrino 2 / 23

3 Neutrinon Lise Meitner & Otto Hahn [1911]: energin hos betapartiklar (elektroner) vid betasönderfall A B + e har ett kontinuerligt spektrum i princip oberoende av energierna hos A och B Verkar bryta mot Energilagen Pauli [1930] in an act of desperation : postulerar att en ny partikel produceras vid betasönderfall, elektriskt neutral och mycket lätt n e Fermi [1934]: kvantfältteoretisk modell för betasönderfall inspirerad av QED (fyr-fermi teori) n p + e + ν e n + ν e p + e Fermis teori innebär att betsönderfall involverar ny kraft, svag kraft el. svag växelverkan 2 / 23 ν e p

4 Betasönderfall och Paritetssymmetrin Rumtidssymmetrier: fysiken oberoende av riktning i rummet; rotationssymmetri gruppen SO(3) fysiken oberoende av läget i rummet; translationssymmetri speciell relativitet: fysiken oberoende av rotation och läge i rumtiden; Poincarésymmetri matematiskt: Poincarégruppen Fler rumtidssymmetrier? reflektion i ett plan: paritetstransformation P En partikel med spinn 1/2 (ex. elektronen) kan vara chiral : vänsterhänt ψ L högerhänt ψ R Pψ L/R = ψ R/L 3 / 23

5 Betasönderfall och Paritetssymmetrin Rumtidssymmetrier: fysiken oberoende av riktning i rummet; rotationssymmetri fysiken oberoende av läget i rummet; translationssymmetri speciell relativitet: Poincarésymmetri Fler rumtidssymmetrier? reflektion i ett plan: paritetstransformation P y x P z z En partikel med spinn 1/2 (ex. elektronen) kan vara chiral : högerhänt vänsterhänt vänsterhänt ψ L högerhänt ψ R Pψ L/R = ψ R/L 3 / 23 x y

6 Betasönderfall och Paritetssymmetrin Rumtidssymmetrier: fysiken oberoende av riktning i rummet; rotationssymmetri fysiken oberoende av läget i rummet; translationssymmetri speciell relativitet: Poincarésymmetri Fler rumtidssymmetrier? reflektion i ett plan: paritetstransformation P En partikel med spinn 1/2 (ex. elektronen) kan vara chiral : vänsterhänt ψ L högerhänt ψ R Pψ L/R = ψ R/L 3 / 23

7 Betasönderfall och Paritetssymmetrin T. D. Lee & C. N. Yang [1956]: P bevarad i QED och stark växelverkan, men inga kända resultat visar huruvida P bevarad i svag växelverkan. De föreslår flera olika eperiment för att undersöka frågan. Madam Wu [1957]: ett av Lee & Yangs experiment, studie av betasönderfall i Kobolt 60, visar att P ej bevarad i betasönderfall Med andra ord: det står klart att naturen skiljer på vänsterhänt och högerhänt, svag växelverkan bryter Paritetssymmetrin Nobelpris till Lee & Yang / 23

8 Betasönderfall och Paritetssymmetrin I kvantfältteori organiseras beräkningar m h a Feynmandiagram Till varje diagram svarar ett matematiskt uttryck Till Fermis 4-vertex finns i princip fem möjliga uttryck, Fermi antog helt enkelt ett av dessa, men detta bevarar P Marshak & Sudarshan [1957] (publicerat av Feynman & Gell-Mann [1958]) visade korrekt kombination av två uttryck: V A teori V A: endast vänsterhänta partiklar (högerhänta antipartiklar) deltar i betasönderfall 5 / 23

9 Neutrinon detektion K. C. Wang [1942]: föreslår använda elektroninfångning för att detektera neutriner p + ν e n + e + C. Cowan & F. Reines [1956]: använd neutriner producerade i kärnreaktor, låt dessa reagera med protoner i en vattentank via svag växelverkan för att producera neutroner och positroner, detektera fotoner som sänds ut då positronerna växelverkar med elektroner. Nobelpris 1995 (Reines) Senare: två ytterligare typer av neutriner ν e antogs först masslös, men sedan 1998 känt att alla neutriner har massa (dock liten) 6 / 23

10 Neutrinon detektion K. C. Wang [1942]: föreslår använda elektroninfångning för att detektera neutriner p + ν e n + e + C. Cowan & F. Reines [1956]: använd neutriner producerade i kärnreaktor, låt dessa reagera med protoner i en vattentank via svag växelverkan för att producera neutroner och positroner, detektera fotoner som sänds ut då positronerna växelverkar med elektroner. Nobelpris 1995 (Reines) Senare: två ytterligare typer av neutriner ν e antogs först masslös, men sedan 1998 känt att alla neutriner har massa (dock liten) 6 / 23

11 Kosmisk strålning I huvudsak protoner som träffar jorden Känd sedan 1912 (V. Hess, jonisering/höjd) Producerar lättare partiklar i kollisioner med molekyler i atmosfären Kan detektera exotiska partiklar vid jordytan 7 / 23

12 Molnkammaren Underkyld mättad ånga i en kammare Ångan joniseras av laddade partiklar, och kondenserar kring jonerna, lämnar spår efter partikeln Kammaren placerad i ett magnetfält, laddade partiklar rör sig i cirkulära banor radie r= mv q B Positronen (Anderson [1932]): 8 / 23

13 Nya partiklar i kosmisk strålning Anderson & Neddermeyer [1936]: ny partikel, varken elektron eller proton spåret för tunt för proton (spårvidden mått på hastigheten för given massa och radie) ej elektron/positron ty penetrerar lätt tjocka blyplattor kallades mesotron, numera myon (µ +, µ ) m µ 100MeV Rossi [1942]: medellivslängden t µ = 2,30±, s µ e + ν + ν I. Rabi: Who ordered that? Samma egenskaper som elektron/positron, men tyngre Massenheter: massa kan anges i enheter av energi m h a E = mc 2 elektronvolt: 1eV= 1, J 1, kg m e = 0,511MeV= 5, ev= 9, kg m p = 938MeV = 2000m e 9 / 23 C. Powell & G. Occhialini [1945]: π meson, eller pion

14 Nya partiklar i kosmisk strålning Anderson & Neddermeyer [1936]: ny partikel, varken elektron eller proton spåret för tunt för proton (spårvidden mått på hastigheten för given massa och radie) ej elektron/positron ty penetrerar lätt tjocka blyplattor kallades mesotron, numera myon (µ +, µ ) m µ 100MeV Rossi [1942]: medellivslängden t µ = 2,30±, s µ e + ν + ν C. Powell & G. Occhialini [1945]: π meson, eller pion mätningar på 3000 m.ö.h. i Pyreneerna detektor: fotografisk film, granskas i mikroskop m π 140MeV t π s π µ + ν 9 / 23

15 Nya partiklar i kosmisk strålning Anderson & Neddermeyer [1936]: ny partikel, varken elektron eller proton spåret för tunt för proton (spårvidden mått på hastigheten för given massa och radie) ej elektron/positron ty penetrerar lätt tjocka blyplattor kallades mesotron, numera myon (µ +, µ ) m µ 100MeV Rossi [1942]: medellivslängden t µ = 2,30±, s µ e + ν + ν C. Powell & G. Occhialini [1945]: π meson, eller pion 9 / 23

16 Nya experiment Istället för kosmisk strålning: producera nya partiklar i acceleratorer [1950 ] Cyklotron (Lawrence [ 1930]), 500MeV Synkrotron ( 1950, 3.5TeV) Nya detektorer 10 / 23

17 Nya experiment Istället för kosmisk strålning: producera nya partiklar i acceleratorer [1950 ] Cyklotron (Lawrence [ 1930]), 500MeV Synkrotron ( 1950, 3.5TeV) Nya detektorer 10 / 23

18 Nya experiment Istället för kosmisk strålning: producera nya partiklar i acceleratorer [1950 ] Cyklotron (Lawrence [ 1930]), 500MeV Synkrotron ( 1950, 3.5TeV) Urpsrungligen fixed target, senare oftast kollisioner Nya detektorer 10 / 23

19 Nya experiment Istället för kosmisk strålning: producera nya partiklar i acceleratorer [1950 ] Cyklotron (Lawrence [ 1930]), 500MeV Synkrotron ( 1950, 3.5TeV) Nya detektorer bubbelkammare scintillatorer multiwire proportionalkammare Cerenkovräknare Kalorimetrar / 23

20 En explosion av nya partiklar Myriader av nya starkt växelverkande partiklar upptäcktes fram till början av 1960 talet kallades hadroner, vidare klassificerade som baryoner resp. mesoner ofta tunga och mycket kortlivade ingen uppenbar systematik Även ny svagt växelverkande partikel: myonneutrinon upptäcktes 1961 i ett acceleratorexperiment i Brookhaven (Lederman, Schwarz, Steinberger) π µ + ν µ Myonneutrinon gav upphov till gruppering i smak (flavour): elektronsmak (e, ν e ) myonsmak (µ, ν µ ) 11 / 23

21 Systematisering av hadroner M. Gell-Mann & Y. Ne eman [1961]: hadroner grupperar sig i oktetter & dekupletter med avseende på fenomenologiskt introducerade kvanttal; the eightfold way strangeness s ( särhet ) isospinn I 3 Innehåller alla då kända hadroner... mesoner med spinn 0 baryoner med spinn 1/2 12 / 23 baryoner med spinn 3/2

22 Systematisering av hadroner M. Gell-Mann & Y. Ne eman [1961]: hadroner grupperar sig i oktetter & dekupletter med avseende på fenomenologiskt introducerade kvanttal; the eightfold way strangeness s ( särhet ) isospinn I 3 Innehåller alla då kända hadroner men även en okänd: Ω baryoner med spinn 3/2 12 / 23

23 Systematisering av hadroner M. Gell-Mann & Y. Ne eman [1961]: hadroner grupperar sig i oktetter & dekupletter med avseende på fenomenologiskt introducerade kvanttal; the eightfold way strangeness s ( särhet ) isospinn I 3 Innehåller alla då kända hadroner men även en okänd: Ω Ω upptäcktes i ett experiment i Brookhaven 1963 stark bekräftelse på att Gell-Manns systematisering har med en underliggande struktur att göra, men vilken? 12 / 23

24 Kvarkmodellen Oktett & dekuplett strukturen tecken på en symmetri, s.k. SU(3) (3 3 unitära matriser) mesoner tillhör representationen 3 3 baryoner tillhör repreentationen Gell Mann & G. Zweig [1964] hypotes: alla (då kända) hadroner uppbyggda av 3 partiklar & deras antipartiklar Zweig: aces Gell Mann: kvarkar (Three quarks for Muster Mark) kvark spinn laddning isospinn särhet u (upp) 1/2 +2/3 +1/2 0 d (ner) 1/2 1/3 1/2 0 s (sär) 1/2 1/3 0 1 Särhet = s s Isospinn = 1 2 ( u ū + d d) 13 / 23

25 Kvarkmodellen forts. Några mesoner meson uppbyggnad laddning π + u d +1 π ūd 1 π 0 uū d d 0 K + u s +1 K ūs 1 Några baryoner (nukleonerna) baryon uppbyggnad laddning p uud +1 n udd 0 14 / 23

26 Kvarkar och experiment Ingen fri kvark har någonsin observerats, hur kan vi se att de existerar? Djup inelastisk spridning : högenergetiska elektroner sprids mot protoner utfördes (först) i Stanford (SLAC) djup : högenergetiska elektroner ser djupt in i protonen (hög upplösning) inelastisk : elektronen ger energi till delar inuti protonen resultat: protonen uppbyggd av punktformiga objekt Feynman: partoner (modernt: kvarkar & gluoner) Kvarkar alltid inneslutna i hadroner: kvarkinstängning (confinement) November 1974: Två experiment i Stanford & Brookhaven upptäckte en ny meson J/ψ, ny kvark c (charm), J/ψ = c c 1975: mesoner cū, c d med förväntade egenskaper 15 / 23

27 Kvarkar, leptoner och experiment Fermilab [1978]: b kvark (botten) Fermilab [1995]: t kvark (top) Stanford [1976]: τ lepton, lik e & µ men tyngre Fermilab [2000]: ν τ, τ neutrinon Tre generationer materiepartiklar, tyngre för var generation Leptoner Kvarkar elektron upp e neutrino ned myon strange µ neutrino charm tau topp τ neutrino botten 16 / 23

28 Kvarkar och färgladdning Kvarkar är fermioner med spinn 1/2, uppfyller Paulis uteslutningsprincip: Högst en fermion kan befinna sig i varje givet tillstånd, beskrivet av värdena på en fullständig uppsättning kvanttal Kom ihåg: i atomer kan två elektroner ha samma kvanttal (n, l, m l ), en med spinn upp (s z = +1/2) och en med spinn ner (s z = 1/2) Hur förklarar vi förekomsten av Ω = sss, där alla spinnen måste vara upp (eller ner)? Postulera ett nytt kvanttal med tre möjliga värden: färgkvanttalet varje kvark kan ha egenskapen r (röd), g (grön), eller b (blå) varje antikvark kan ha egenskapen r (antiröd), ḡ, eller b hadroner är färglösa mesoner är färglösa kombinationer av färg antifärg baryoner är kombinationer rgb eller rḡ b 17 / 23

29 Teorin för den starka växelverkan färgkraften Förhistoria: H. Yukawa föreslog 1935 en kvantfältteori där stark växelverkan överförs med en partikel med egenskaper som π + fungerar bra som effektiv teori för kraften mellan p och n kan inte vara fundamental ty p och n uppbyggda av kvarkar M. Y. Han & Y. Nambu [1965]: föreslår en kvantfältteori likartad QED, men där det finns 8 st partiklar som förmedlar färgkraften, gluoner (masslösa) en partikel A f,ḡ för varje färgpar f, g, sådana att A r r + A gḡ + A b b = 0 i likhet med QED beskrivs växelverkan i termer av en symmetri, s.k. SU(3) gaugesymmetri Teorin kallas QCD (quantum chromo dynamics, kvantkromodynamik) Länge verkar QCD inte lämpad att beskriva hadroner D. Gross & F. Wilczek, D. Politzer [1973]: QCD är asymptotiskt fri Etablerar QCD som teorin för stark växelverkan; Gross, 18 / 23 Wilczek, Politzer Nobelpris 2004

30 Teorin för den starka växelverkan färgkraften Förhistoria: H. Yukawa föreslog 1935 en kvantfältteori där stark växelverkan överförs med en partikel med egenskaper som π + fungerar bra som effektiv teori för kraften mellan p och n kan inte vara fundamental ty p och n uppbyggda av kvarkar M. Y. Han & Y. Nambu [1965]: föreslår en kvantfältteori likartad QED, men där det finns 8 st partiklar som förmedlar färgkraften, gluoner (masslösa) Teorin kallas QCD (quantum chromo dynamics, kvantkromodynamik) Länge verkar QCD inte lämpad att beskriva hadroner D. Gross & F. Wilczek, D. Politzer [1973]: QCD är asymptotiskt fri styrkan på växelverkan minskar med avståndet på riktigt små avstånd beter sig kvarkar som fria partiklar möjligt göra beräkningar i regimen för djup inelastisk spridning god överensstämmelse med experiment 18 / 23 Etablerar QCD som teorin för stark växelverkan; Gross,

31 Teorin för den starka växelverkan färgkraften Förhistoria: H. Yukawa föreslog 1935 en kvantfältteori där stark växelverkan överförs med en partikel med egenskaper som π + fungerar bra som effektiv teori för kraften mellan p och n kan inte vara fundamental ty p och n uppbyggda av kvarkar M. Y. Han & Y. Nambu [1965]: föreslår en kvantfältteori likartad QED, men där det finns 8 st partiklar som förmedlar färgkraften, gluoner (masslösa) Teorin kallas QCD (quantum chromo dynamics, kvantkromodynamik) Länge verkar QCD inte lämpad att beskriva hadroner D. Gross & F. Wilczek, D. Politzer [1973]: QCD är asymptotiskt fri Etablerar QCD som teorin för stark växelverkan; Gross, Wilczek, Politzer Nobelpris / 23

32 Förening av elektromagnetisk och svag växelverkan V A teorin för svag växelverkan lider av problem med då man försöker öka noggrannheten i förutsägelserna (den är icke renormerbar ) Insågs tidigt att svag växelverkan antagligen förmedlas med massiva partiklar, men ingen bra teori formulerades S. Glashow [1963]: föreslår att elektromagnetiska & svaga växelverkan är en och samma växelverkan vid tillräckligt höga energier, elektrosvaga växelverkan vid höga energier (små avstånd) beskrivs elektrosvaga växelverkan av kvantfältteori med SU(2) U(1) gaugesymmetri, 4 st. masslösa kraftpartiklar vid låga energier är symmetrin bruten, vilket ger massa åt 3 av kraftpartiklarna, W ±, Z 0, medan fotonen fortfarande masslös A. Salam & S. Weinberg [1967]: mekanism för elektrosvagt 19 symmetribrott / 23

33 Förening av elektromagnetisk och svag växelverkan V A teorin för svag växelverkan lider av problem med S. Glashow [1963]: föreslår att elektromagnetiska & svaga växelverkan är en och samma växelverkan vid tillräckligt höga energier, elektrosvaga växelverkan A. Salam & S. Weinberg [1967]: mekanism för elektrosvagt symmetribrott symmetribrott via Higgs mekanismen förutsäger massorna hos W ±, Z 0 förutsäger ny partikel: Higgsbosonen Delvis verifierad 1973, Nobelpris 1979 t Hooft & Veltman [1972]: matematisk konsistens, Nobelpris 1999 Precisionsmätningar på CERN / 23

34 Förening av elektromagnetisk och svag växelverkan V A teorin för svag växelverkan lider av problem med S. Glashow [1963]: föreslår att elektromagnetiska & svaga växelverkan är en och samma växelverkan vid tillräckligt höga energier, elektrosvaga växelverkan A. Salam & S. Weinberg [1967]: mekanism för elektrosvagt symmetribrott Delvis verifierad 1973, Nobelpris 1979 t Hooft & Veltman [1972]: matematisk konsistens, Nobelpris 1999 Precisionsmätningar på CERN / 23

35 Elektrosvag växelverkan forts. 4 Fermiteorin för betasönderfall modifieras enligt n p ν e e Higgsbosonen fortfarande ej observerad 20 / 23

36 Symmetribrott Spontant symmetribrott: en ekvation har en viss symmetri (invarians), men lösningarna till ekvationen visar inte samma symmetri ekvationen x 2 = a invariant under operationen x x lösningarna x = ± a ej invarianta under x x (om a 0) mängden lösningar { a, a} dock invariant 21 / 23

37 Symmetribrott Spontant symmetribrott: en ekvation har en viss symmetri (invarians), men lösningarna till ekvationen visar inte samma symmetri Mexikanska hatt potentialen rotationssymmetrisk säg horisontalplanet spänns av φ C vertikalaxeln ger energin E( φ ) botten av brättet minimerar energin varje φ som minimerar energin bryter rotationssymmetrin I Higgsmodellen: φ är Higgsfältet vakuumtillståndet minimerar energin massan hos Higgsfältet krökningen på E( φ ) massan hos φ genererar massa hos partiklar som växelverkar med φ 21 / 23

38 Lite mer om P och andra diskreta symmetrier Naturen skiljer på vänsterhänthet och högerhänthet : P ej bevarad svag växelverkan sker via vänsterhänta leptoner & högerhänta antileptoner C: laddningskonjugering, byter partiklar mot deras antipartiklar C ändrar ej chiralitet C byter alltså vänsterhänt lepton mot vänsterhänt antilepton... svag växelverkan bryter därför även C symmetrin, dvs symmetrin mellan partiklar och antipartiklar CP byter vänsterhänta leptoner mot högerhänta antileptoner, är denna bevarad? elektromagnetism & stark växelverkan bevarar CP J. Cronin & V. Fitch [1964]: svag växelverkan bevarar inte CP, specifikt sönderfallet för den neutrala K mesonen 22 / 23

39 Lite mer om P och andra diskreta symmetrier Naturen skiljer på vänsterhänthet och högerhänthet : P ej bevarad C: laddningskonjugering, byter partiklar mot deras antipartiklar CP byter vänsterhänta leptoner mot högerhänta antileptoner, är denna bevarad? T : tidsreversion (kör filmen baklänges), bryts av svag växelverkan CPT är alltid symmetri i relativistisk kvantfältteori, speciellt i standardmodellen CPT teoremet, visat av Schwinger 1951, Lüders & Pauli 1954, Bell 1955, Jost 19??, / 23

40 Standardmodellen sammanfattad Det finns tre generationer leptoner och kvarkar Leptoner elektron e neutrino myon µ neutrino tau τ neutrino Kvarkar upp ned strange charm topp botten Växelverkan sker via förmedling av bosoner eletrosvag växelverkan: γ (masslös), W ±, Z 0 (massiva) stark växelverkan: 8 st gluoner (masslösa) Massorna hos W ±, Z 0, leptoner och kvarkar ges av Higgsmekanismen vid spontant symmetribrott Higgsbosonen ej ännu observerad svag växelverkan är chiral C, P, T, CP ej bevarade i standardmodellen 23 / 23

41 Standardmodellen sammanfattad Det finns tre generationer leptoner och kvarkar Leptoner elektron e neutrino myon µ neutrino tau τ neutrino Kvarkar upp ned strange charm topp botten Växelverkan sker via förmedling av bosoner standardmodellen är en relativistiskt invariant kvantfältteori växelverkan beskrivs av en SU(3) SU(2) L U(1) gaugesymmetri Massorna hos W ±, Z 0, leptoner och kvarkar ges av Higgsmekanismen vid spontant symmetribrott Higgsbosonen ej ännu observerad 23 / 23

Higgsbosonens existens

Higgsbosonens existens Higgsbosonens existens Ludvig Hällman, Hanna Lilja, Martin Lindberg (9204293899) (9201120160) (9003110377) SH1012 8 maj 2013 Innehåll 1 Sammanfattning 2 2 Standardmodellen 2 2.1 Kraftförmedlarna.........................

Läs mer

Introduktion till partikelfysik. CERN Kerstin Jon-And Stockholms universitet

Introduktion till partikelfysik. CERN Kerstin Jon-And Stockholms universitet Introduktion till partikelfysik CERN 2008-10-27 Kerstin Jon-And Stockholms universitet elektron (-1) 1897 Thomson (Nobelpris 1906) 1911 Rutherford (Nobelpris kemi 1908!) proton +1 1919 Rutherford neutron

Läs mer

Standardmodellen. Figur: HANDS-ON-CERN

Standardmodellen. Figur: HANDS-ON-CERN Standardmodellen Den modell som sammanfattar all teoretisk kunskap om partikelfysik i dag kallas standardmodellen. Standardmodellen förutspådde redan på 1960-talet allt det som man i dag har lyckats bevisa

Läs mer

Föreläsning 8 Elementarpartiklar, bara kvarkar och leptoner

Föreläsning 8 Elementarpartiklar, bara kvarkar och leptoner Föreläsning 8 Elementarpartiklar, bara kvarkar och leptoner Bevarandelagar i reaktioner MP 13-3 Elementarpartiklarnas periodiska system Standard Modellen och kraftförening MP 13-4 Vad härnäst? MP 13-5

Läs mer

Föreläsning 8 Elementarpartiklar, bara kvarkar och leptoner

Föreläsning 8 Elementarpartiklar, bara kvarkar och leptoner Föreläsning 8 Elementarpartiklar, bara kvarkar och leptoner Bevarandelagar i reaktioner MP 13-3 Elementarpartiklarnas periodiska system Standard Modellen och kraftförening MP 13-4 Vad härnäst? MP 13-5

Läs mer

Om Particle Data Group och om Higgs bosonens moder : sigma mesonen

Om Particle Data Group och om Higgs bosonens moder : sigma mesonen Om Particle Data Group och om Higgs bosonens moder : sigma mesonen Abstract Samtidigt som jag in på 1980 talet blev intresserad av huruvida den kontroversiella spinnlösa "sigma mesonen" existerar eller

Läs mer

Hur mycket betyder Higgs partikeln? MASSOR! Leif Lönnblad. Institutionen för Astronomi och teoretisk fysik Lunds Universitet. S:t Petri,

Hur mycket betyder Higgs partikeln? MASSOR! Leif Lönnblad. Institutionen för Astronomi och teoretisk fysik Lunds Universitet. S:t Petri, Hur mycket betyder Higgs partikeln? MASSOR! Leif Lönnblad Institutionen för Astronomi och teoretisk fysik Lunds Universitet S:t Petri, 12.09.05 Higgs 1 Leif Lönnblad Lund University Varför är Higgs viktig?

Läs mer

Partikelfysik och Kosmologi

Partikelfysik och Kosmologi Partikelfysik Partikelfysik och Kosmologi Materiepartiklar (spinn = ½ ): kvarkar och leptoner Leptoner ν e e Laddning massa leptontal ingen < 3 ev/c 2 L e = + 1-1 511 kev/c 2 L e = + 1 upp ner Kvarkar

Läs mer

Murray Gell-Mann och

Murray Gell-Mann och Matriser Institute of Geometry, Algebra and Topology Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne Sonja Kovalevskydagarna Uppsala, den 7 november 2008 Matriser Översikt 1 Matriser 2 Matriser 3 Kvarkar Kvarkar

Läs mer

Föreläsning 8 Elementarpartiklar, bara kvarkar och leptoner

Föreläsning 8 Elementarpartiklar, bara kvarkar och leptoner Föreläsning 8 Elementarpartiklar, bara kvarkar och leptoner Bevarandelagar i reaktioner MP 13-3 Elementarpartiklarnas periodiska system Standard Modellen och kraftförening MP 13-4 Vad härnäst? MP 13-5

Läs mer

LHC Vad händer? Christophe Clément. Elementarpartikelfysik Stockholms universitet. Fysikdagarna i Karlstad, 2010-10-09

LHC Vad händer? Christophe Clément. Elementarpartikelfysik Stockholms universitet. Fysikdagarna i Karlstad, 2010-10-09 LHC Vad händer? Christophe Clément Elementarpartikelfysik Stockholms universitet Fysikdagarna i Karlstad, 2010-10-09 Periodiska systemet 1869 Standardmodellen 1995 Kvarkar Minsta beståndsdelar 1932 Leptoner

Läs mer

Hur mycket betyder Higgspartikeln? MASSOR!

Hur mycket betyder Higgspartikeln? MASSOR! Hur mycket betyder Higgspartikeln? MASSOR! 1 Introduktion = Ni kanske har hört nyheten i somras att mina kollegor i CERN hade hittat Higgspartikeln. (Försnacket till nobellpriset) = Vad är Higgspartikeln

Läs mer

Innehåll. Förord...11. Del 1 Inledning och Bakgrund. Del 2 Teorin om Allt en Ny modell: GET. GrundEnergiTeorin

Innehåll. Förord...11. Del 1 Inledning och Bakgrund. Del 2 Teorin om Allt en Ny modell: GET. GrundEnergiTeorin Innehåll Förord...11 Del 1 Inledning och Bakgrund 1.01 Vem var Martinus?... 17 1.02 Martinus och naturvetenskapen...18 1.03 Martinus världsbild skulle inte kunna förstås utan naturvetenskapen och tvärtom.......................

Läs mer

1.5 Våg partikeldualism

1.5 Våg partikeldualism 1.5 Våg partikeldualism 1.5.1 Elektromagnetisk strålning Ljus uppvisar vågegenskaper. Det är bland annat möjligt att åstadkomma interferensmönster med ljus det visades av Young redan 1803. Interferens

Läs mer

4.10. Termonukleär fusion

4.10. Termonukleär fusion 4.10. Termonukleär fusion [Understanding Physics: 21.10-21.12] Att hålla igång en fissionsprocess är lätt, eftersom de kolliderande partiklarna, neutronerna, är elektriskt neutrala, och därför inte påverkas

Läs mer

Elementarpartikelfysik sammanfattning (baserad på anteckningar av Sten Hellman)

Elementarpartikelfysik sammanfattning (baserad på anteckningar av Sten Hellman) Elementarpartikelfysik sammanfattning (baserad på anteckningar av Sten Hellman) Spridningsexperiment, tvärsnitt Standardmodellen: Klassificering av partiklar (baryon, lepton, kraftförmedlare,...) Egenskaper

Läs mer

Föreläsning 12 Partikelfysik: Del 1

Föreläsning 12 Partikelfysik: Del 1 Föreläsning 12 Partikelfysik: Del 1 Vad är de grndläggande delarna av material? Hr växelverkar de med varandra? Partikelkolliderare Kvarkar Gloner Vi är nästan i sltet av historien Med den här krsen har

Läs mer

Supersymmetri. en ny värld av partiklar att upptäcka. Johan Rathsman, Lunds Universitet. NMT-dagar, Lund, Symmetrier i fysik

Supersymmetri. en ny värld av partiklar att upptäcka. Johan Rathsman, Lunds Universitet. NMT-dagar, Lund, Symmetrier i fysik en ny värld av partiklar att upptäcka, Lunds Universitet NMT-dagar, Lund, 2014-03-10 1 i fysik 2 och krafter 3 ska partiklar och krafter 4 på jakt efter nya partiklar Newtons 2:a lag i fysik Newtons andra

Läs mer

Upptäckten av Higgspartikeln

Upptäckten av Higgspartikeln Upptäckten av Higgspartikeln 1. Introduktion 2. Partikelfysik 3. Higgspartikeln 4. CERN och LHC 5. Upptäckten 6. Framtiden 1 Introduktion De senaste åren har ni säkert hört talas om den så kallade Higgspartikeln

Läs mer

Att utforska mikrokosmos

Att utforska mikrokosmos 309 Att utforska mikrokosmos Hur lundafysiker mätte en ny spridningseffekt, var med och bestämde familjeantalet av leptoner och kvarkar och deltog i jakten på Higgs partikel. Vad vi vet och vill veta Idag

Läs mer

Acceleratorer och Detektorer Framtiden. Barbro Åsman den

Acceleratorer och Detektorer Framtiden. Barbro Åsman den Acceleratorer och Detektorer Framtiden Barbro Åsman den 11-07-06 Rutherfords experiment Rutherfords experiment Atommodeller Thomsons modell Rutherfords resultat Studerade radioaktiv strålning tillsammans

Läs mer

Att förena gravitation och elektromagnetism i en (klassisk) teori. Kaluza [1919], Klein [1922]: Allmän

Att förena gravitation och elektromagnetism i en (klassisk) teori. Kaluza [1919], Klein [1922]: Allmän M-teori Strängteori Supersträngteori Einsteins Dröm Att förena gravitation och elektromagnetism i en (klassisk) teori Kaluza [1919], Klein [1922]: Allmän relativitetsteori i en extra dimension kanske ger

Läs mer

Tentamen i FUF050 Subatomär Fysik, F3

Tentamen i FUF050 Subatomär Fysik, F3 Tentamen i FUF050 Subatomär Fysik, F3 Tid: 013-05-30 fm Hjälpmedel: Physics Handbook, nuklidkarta, Beta, Chalmersgodkänd räknare Poäng: Totalt 75 poäng, för betyg 3 krävs 40 poäng, för betyg 4 krävs 60

Läs mer

Del A: Seminarium i Hedemora Tord Ekelöf, Uppsala universitet

Del A: Seminarium i Hedemora Tord Ekelöf, Uppsala universitet Del A: *Partikelfysik, en överblick * Introduktion om Big Bang, materia och antimateria i lika delar, hur vet vi det?, universum bildades, materia blev kvar. Vart tog all antimateria vägen? *Neutriner:

Läs mer

SUBATOMÄR FYSIK F3, 2004

SUBATOMÄR FYSIK F3, 2004 LÄSHANDLEDNING SUBATOMÄR FYSIK F3, 2004 Kursbok: Introductory Nuclear Physics, K. S. Krane, J. Wiley & Sons, New York Nedan sammanfattas de delar av Kranes bok som ingår i kursen. Varje enskilt avsnitt

Läs mer

Varför behöver vi higgs-partikeln?

Varför behöver vi higgs-partikeln? 2012-05-20 Projektarbete SH1012 Modern fysik Varför behöver vi higgs-partikeln? (och vad händer om den inte existerar) Författare: Ariel Ekgren, Adam Hjerpe, Jens Wirén Handledare: Jonas Strandberg 1 Introduktion

Läs mer

Månadens fysiker Januari 2017

Månadens fysiker Januari 2017 Heureka! Fysik för gymnasiet presenterar Månadens fysiker Januari 2017 Chien-Shiung Wu Chien-Shiung Wu Chien-Shiung Wu Levnadsår: 1912 1997 Kommer ifrån: Kina Verksam i: USA Känd för: Att experimentellt

Läs mer

Theory Swedish (Sweden)

Theory Swedish (Sweden) Q3-1 Large Hadron Collider (10 poäng) Läs anvisningarna i det separata kuvertet innan du börjar. I denna uppgift kommer fysiken i partikelacceleratorn LHC (Large Hadron Collider) vid CERN att diskuteras.

Läs mer

Neutrinon masslös eller massiv?

Neutrinon masslös eller massiv? Tommy Ohlsson - Lunchseminarium på F&F, 2013 p.1/16 Neutrinon masslös eller massiv? Tommy Ohlsson tohlsson@kth.se Kungliga Tekniska högskolan (KTH), Stockholm Lunchseminarium på Farkost & Flyg 7 november

Läs mer

Leptoner och hadroner: Teori och praktik inom partikelfysiken

Leptoner och hadroner: Teori och praktik inom partikelfysiken Preprint typeset in JHEP style - HYPER VERSION Leptoner och hadroner: Teori och praktik inom partikelfysiken Paul Hoyer Institutionen för fysikaliska vetenskaper, PB 64, FIN-00014 Helsingfors Universitet

Läs mer

Varför forskar vi om elementarpartiklar? Svenska lärarare på CERN 2013-10-31 Tord Ekelöf, Uppsala universitet

Varför forskar vi om elementarpartiklar? Svenska lärarare på CERN 2013-10-31 Tord Ekelöf, Uppsala universitet Varför forskar vi om elementarpartiklar? 1 Large Hadron Collider LHC vid CERN i Genève Världens mest högenergetiska protonkrockare 2 Varför hög energi? Enligt kvantmekaniken medger hög energi att man kan

Läs mer

Partikeläventyret. Bernhard Meirose

Partikeläventyret. Bernhard Meirose Partikeläventyret Bernhard Meirose Vad är Partikelfysik? Wikipedia: "Partikelfysik eller elementarpartikelfysik är den gren inom fysiken som studerar elementarpartiklar, materiens minsta beståndsdelar,

Läs mer

Hur kan man finna Higgs boson? Donna Montagna, Kalle Nyman & Peter Henningsson

Hur kan man finna Higgs boson? Donna Montagna, Kalle Nyman & Peter Henningsson Hur kan man finna Higgs boson? Donna Montagna, Kalle Nyman & Peter Henningsson Projektarbete SH 1101 Modern Fysik VT 2012 1 Introduktion På sextiotalet hade partikelfysiken kommit till ett skede då flera

Läs mer

Lösningar - Rätt val anges med fet stil i förekommande fall (obs att svaren på essäfrågorna inte är uttömmande).

Lösningar - Rätt val anges med fet stil i förekommande fall (obs att svaren på essäfrågorna inte är uttömmande). STOCKHOLMS UNIVERSITET FYSIKUM Tentamensskrivning i Materiens Minsta Byggstenar, 5p. Lördag den 15 juli, kl. 9.00 14.00 Lösningar - Rätt val anges med fet stil i förekommande fall (obs att svaren på essäfrågorna

Läs mer

Föreläsning 3. Radioaktivitet, alfa-, beta-, gammasönderfall

Föreläsning 3. Radioaktivitet, alfa-, beta-, gammasönderfall Radioaktivitet, alfa-, beta-, gammasönderfall Halveringstid (MP 11-3, s. 522-525) Alfa-sönderfall (MP 11-4, s. 525-530) Beta-sönderfall (MP 11-4, s. 530-535) Gamma-sönderfall (MP 11-4, s. 535-537) Se även

Läs mer

EXAMENSARBETE C. Kvarkar. - upptackt och aterupptackt

EXAMENSARBETE C. Kvarkar. - upptackt och aterupptackt Kvarkar - upptackt och aterupptackt Stina Ostlund Handledare: Richard Brenner Amnesgranskare: Elin Bergeas Kuutmann Examensarbete C i fysik, 15 hp 9 juni 2017 EXAMENSARBETE C Institutionen f or hogenergifysik

Läs mer

Relativistisk kinematik Ulf Torkelsson. 1 Relativistisk rörelsemängd, kraft och energi

Relativistisk kinematik Ulf Torkelsson. 1 Relativistisk rörelsemängd, kraft och energi Föreläsning 13/5 Relativistisk kinematik Ulf Torkelsson 1 Relativistisk rörelsemängd, kraft och energi Antag att en observatör O följer med en kropp i rörelse. Enligt observatören O så har O hastigheten

Läs mer

Rörelsemängd och energi

Rörelsemängd och energi Föreläsning 3: Rörelsemängd och energi Naturlagarna skall gälla i alla interial system. Bl.a. gäller att: Energi och rörelsemängd bevaras i all växelverkan mu p = Relativistisk rörelsemängd: 1 ( u c )

Läs mer

Partikelfysik och det Tidiga Universum. Jens Fjelstad

Partikelfysik och det Tidiga Universum. Jens Fjelstad Partikelfysik och det Tidiga Universum Jens Fjelstad 2010 05 10 Universum Expanderar Hubbles Lag: v = H 0 D D avståndet mellan två punkter i universum v den relativa hastigheten mellan punkterna H 0 (70km/s)/Mpc

Läs mer

Big bang Ulf Torkelsson. 1 Enkla observationer om universums kosmologiska egenskaper

Big bang Ulf Torkelsson. 1 Enkla observationer om universums kosmologiska egenskaper Föreläsning 2/4 Big bang Ulf Torkelsson 1 Enkla observationer om universums kosmologiska egenskaper Oberoende av i vilken riktning på himlen vi tittar, så ser universum i stort sett likadant ut. Det tycks

Läs mer

Relativistisk energi. Relativistisk energi (forts) Ekin. I bevarad energi ingår summan av kinetisk energi och massenergi. udu.

Relativistisk energi. Relativistisk energi (forts) Ekin. I bevarad energi ingår summan av kinetisk energi och massenergi. udu. Föreläsning 3: Relativistisk energi Om vi betraktar tillskott till kinetisk energi som utfört arbete för att aelerera från till u kan dp vi integrera F dx, dvs dx från x 1 där u = till x där u = u, mha

Läs mer

Supersymmetri. en ny värld av partiklar att upptäcka. Johan Rathsman, Lunds Universitet. NMT-dagar, Lund, Symmetrier i fysik

Supersymmetri. en ny värld av partiklar att upptäcka. Johan Rathsman, Lunds Universitet. NMT-dagar, Lund, Symmetrier i fysik en ny värld av partiklar att upptäcka, Lunds Universitet NMT-dagar, Lund, 2011-03-10 1 i fysik 2 och krafter 3 ska partiklar och krafter 4 på jakt efter nya partiklar Newtons 2:a lag i fysik Newtons andra

Läs mer

Medicinsk Neutron Vetenskap. yi1 liao2 zhong1 zi3 ke1 xue2

Medicinsk Neutron Vetenskap. yi1 liao2 zhong1 zi3 ke1 xue2 Medicinsk Neutron Vetenskap 医疗中子科学 yi1 liao2 zhong1 zi3 ke1 xue2 Introduction Sames 14 MeV neutrongenerator Radiofysik i Lund på 1970 talet För 40 år sen Om

Läs mer

Den experimentella partikelfysikens framtid.

Den experimentella partikelfysikens framtid. Den experimentella partikelfysikens framtid. Sten Hellman materiens minsta beståndsdelar 2002 Vad vill vi veta? Varför? Hur skall det gå till? 2 Det finns många frågor som partikelfysiker vill ha svar

Läs mer

LHC Vad händer? Christophe Clément. Elementarpartikelfysik Stockholms universitet. Fysikdagarna i Karlstad,

LHC Vad händer? Christophe Clément. Elementarpartikelfysik Stockholms universitet. Fysikdagarna i Karlstad, LHC Vad händer? Christophe Clément Elementarpartikelfysik Stockholms universitet Fysikdagarna i Karlstad, 2010-10-09 Periodiska systemet 1869 Standardmodellen 1995 Kvarkar Minsta beståndsdelar 1932 Leptoner

Läs mer

III Astropartikelfysik och subatomär fysik

III Astropartikelfysik och subatomär fysik III Astropartikelfysik och subatomär fysik III.1. Sammanfattande bedömning Under de senaste tjugo åren har vår förståelse för såväl naturens mest fundamentala beståndsdelar och processer som universums

Läs mer

Kvarkar, leptoner och kraftförmedlare. Kerstin Jon-And Fysikum, SU 28 april 2014

Kvarkar, leptoner och kraftförmedlare. Kerstin Jon-And Fysikum, SU 28 april 2014 Kvarkar, leptoner och kraftförmedlare Kerstin Jon-And Fysikum, SU 28 april 2014 ATOMEN En atomradie = 0, 000 000 000 1 meter positiv negativ γ γ En atomkärnas radie = 0, 000 000 000 000 01 meter en tiotusendel

Läs mer

Higgspartikeln. och materiens minsta beståndsdelar. Johan Rathsman Teoretisk Partikelfysik Lunds Universitet. NMT-dagar i Lund

Higgspartikeln. och materiens minsta beståndsdelar. Johan Rathsman Teoretisk Partikelfysik Lunds Universitet. NMT-dagar i Lund och materiens minsta beståndsdelar Teoretisk Partikelfysik Lunds Universitet NMT-dagar i Lund 2018-03-14 Översikt 1 och krafter 2 ska partiklar och krafter 3 på jakt efter nya partiklar 4 och krafter materiens

Läs mer

Krävs för att kunna förklara varför W och Z bosoner har massor.

Krävs för att kunna förklara varför W och Z bosoner har massor. Higgs Mekanismen Krävs för att kunna förklara varför W och Z bosoner har massor. Ett av huvudmålen med LHC. Teorin förutsäger att W och Z bosoner är masslösa om inte Higgs partikeln introduceras. Vi observerar

Läs mer

Tentamen i Modern fysik, TFYA11, TENA

Tentamen i Modern fysik, TFYA11, TENA IFM - Institutionen för Fysik, Kemi och Biologi Linköpings universitet Tentamen i Modern fysik, TFYA11, TENA Måndagen den 19/12 2011 kl. 14.00-18.00 i KÅRA, T1, T2 och U1 Tentamen består av 2 A4-blad (inklusive

Läs mer

INTRODUKTION TILL PARTIKELFYSIK. Från atomer till kvarkar

INTRODUKTION TILL PARTIKELFYSIK. Från atomer till kvarkar INTRODUKTION TILL PARTIKELFYSIK Från atomer till kvarkar En elementär historisk översikt av begrepp, upptäckter och vad som därigenom uppnåtts En föreläsning för svenska gymnasieelever juni 2018 Redigerade

Läs mer

Föreläsning 3. Radioaktivitet, alfa-, beta-, gammasönderfall

Föreläsning 3. Radioaktivitet, alfa-, beta-, gammasönderfall Radioaktivitet, alfa-, beta-, gammasönderfall Halveringstid (MP 11-3, s. 522-525) Alfa-sönderfall (MP 11-4, s. 525-530) Beta-sönderfall (MP 11-4, s. 530-535) Gamma-sönderfall (MP 11-4, s. 535-537) Se även

Läs mer

LHC Att Studera Universums Minsta Beståndsdelar i Världens största Experiment

LHC Att Studera Universums Minsta Beståndsdelar i Världens största Experiment LHC Att Studera Universums Minsta Beståndsdelar i Världens största Experiment 1 Introduktion = Vem är jag? = Vad ska jag prata om? = LHC, the Large Hadron Collider = Startade så smått för ett och ett havlt

Läs mer

Lundamodellen för högenergikollisioner

Lundamodellen för högenergikollisioner Lundamodellen för högenergikollisioner Om den framgångsrika Lundamodellen för högenergikollisioner teoretiska idéer möter en experimentell verklighet. Lundamodellen för högenergikollisioner 326 Färgade

Läs mer

Tentamen i FUF050 Subatomär Fysik, F3

Tentamen i FUF050 Subatomär Fysik, F3 Tentamen i FUF050 Subatomär Fysik, F3 Tid: 2012-08-30 em Hjälpmedel: Physics Handbook, nuklidkarta, Beta, Chalmersgodkänd räknare Poäng: Totalt 75 poäng, för betyg 3 krävs 40 poäng, för betyg 4 krävs 60

Läs mer

14. Elektriska fält (sähkökenttä)

14. Elektriska fält (sähkökenttä) 14. Elektriska fält (sähkökenttä) För tillfället vet vi av bara fyra olika fundamentala krafter i universum: Gravitationskraften Elektromagnetiska kraften, detta kapitels ämne Orsaken till att elektronerna

Läs mer

Materiens Struktur II Del III Partikelfysik

Materiens Struktur II Del III Partikelfysik Materiens Struktur II Del III Partikelfysik Föreläsningsanteckningarna: Miklos Långvik, Helsingfors Universitet Korrekturläsning: Björn Fant, Helsingfors Universitet 2 Förord Detta material är en del i

Läs mer

Varje uppgift ger maximalt 3 poäng. För godkänt krävs minst 8,5 poäng och

Varje uppgift ger maximalt 3 poäng. För godkänt krävs minst 8,5 poäng och Institutionen för Fysik Göteborgs Universitet LÖSNINGAR TILL TENTAMEN I FYSIK A: MODERN FYSIK MED ASTROFYSIK Tid: Lördag 3 augusti 008, kl 8 30 13 30 Plats: V Examinator: Ulf Torkelsson, tel. 031-77 3136

Läs mer

Christian Hansen CERN BE-ABP

Christian Hansen CERN BE-ABP Christian Hansen CERN BE-ABP LHC - Vart, Varför och Hur? Acceleration och Gruppering Böjning Fokusering Kollision LHC - Vart, Varför och Hur? Acceleration och Gruppering Böjning Fokusering Kollision 1952

Läs mer

Higgspartikeln upptäckt äntligen!

Higgspartikeln upptäckt äntligen! Gunnar Ingelman Jonas Strandberg KOSMOS 2012: 7-24 Svenska fysikersamfundet Higgspartikeln upptäckt äntligen! CERN 4 juli 2012 Redan klockan fem på morgonen den fjärde juli ringlade köerna långa utanför

Läs mer

Christophe Clément (Stockholms Universitet)

Christophe Clément (Stockholms Universitet) Svenska Lärare på CERN Christophe Clément (Stockholms Universitet) Översikt 1. Varför bygger vi LHC & ATLAS experimentet? 2. Hur funkar ATLAS experimentet? 3. Material Varför bygger vi LHC & ATLAS experimentet?

Läs mer

Parbildning. Om fotonens energi är mer än dubbelt så stor som elektronens vileoenergi (m e. c 2 ):

Parbildning. Om fotonens energi är mer än dubbelt så stor som elektronens vileoenergi (m e. c 2 ): Parbildning Vi ar studerat två sätt med vilket elektromagnetisk strålning kan växelverka med materia. För ögre energier ar vi även en tredje: Parbildning E mc Innebär att omvandling mellan energi oc massa

Läs mer

Föreläsning 2. Att uppbygga en bild av atomen. Rutherfords experiment. Linjespektra och Bohrs modell. Vågpartikel-dualism. Korrespondensprincipen

Föreläsning 2. Att uppbygga en bild av atomen. Rutherfords experiment. Linjespektra och Bohrs modell. Vågpartikel-dualism. Korrespondensprincipen Föreläsning Att uppbygga en bild av atomen Rutherfords experiment Linjespektra och Bohrs modell Vågpartikel-dualism Korrespondensprincipen Fyu0- Kvantfysik Atomens struktur Atomen hade ingen elektrisk

Läs mer

Atomkärnans struktur

Atomkärnans struktur Föreläsning 18 tomkärnans struktur Rutherford, Geiger och Marsden påvisade ~1911 i spridningsexperiment att atomen hade sin positiva laddning och massa koncentrerad till en kärna. I vissa fall kunde α-partiklarna

Läs mer

Cygnus. I detta Cygnus. medlemsblad för Östergötlands Astronomiska Sällskap (ÖAS) Se våra aktiviteter i ÖAS under höstsäsongen.

Cygnus. I detta Cygnus. medlemsblad för Östergötlands Astronomiska Sällskap (ÖAS) Se våra aktiviteter i ÖAS under höstsäsongen. ÖAS tackar alla medlemmar som valt att bli e-medlemmar och därmed får digitalt, då det sparar både på miljön och på vårt arbete! Som e-medlem får du meddelanden via e-post om aktuella händelser och när

Läs mer

1 Den Speciella Relativitetsteorin

1 Den Speciella Relativitetsteorin 1 Den Speciella Relativitetsteorin Den speciella relativitetsteorin är en fysikalisk teori om lades fram av Albert Einstein år 1905. Denna teori beskriver framför allt hur utfallen (dvs resultaten) från

Läs mer

Tomrummet Partikelfysik 2008 av Josef Kemény

Tomrummet Partikelfysik 2008 av Josef Kemény Tomrummet Partikelfysik 2008 av Josef Kemény Tomrummet i mikrokosmos I det ser vi partiklar Tomrummet i makrokosmos I det ser vi solar/stjärnor Nobelpris i fysik 2008 Yoichiro Nambu, Toshihide Maskawa

Läs mer

Tentamen: Atom och Kärnfysik (1FY801) Lördag 15 december 2012,

Tentamen: Atom och Kärnfysik (1FY801) Lördag 15 december 2012, Tentamen: Atom och Kärnfysik (1FY801) Lördag 15 december 2012, 9.00-14.00 Kursansvarig: Magnus Paulsson (magnus.paulsson@lnu.se, 0706-942987) Kom ihåg: Ny sida för varje problem. Skriv ditt namn och födelsedatum

Läs mer

Experimentell fysik. Janne Wallenius. Reaktorfysik KTH

Experimentell fysik. Janne Wallenius. Reaktorfysik KTH Experimentell fysik Janne Wallenius Reaktorfysik KTH Återkoppling från förra mötet: Många tyckte att det var spännade att lära sig något om 1. Osäkerhetsrelationen 2. Att antipartiklar finns och kan färdas

Läs mer

Föreläsning 6. Amplituder Kvanttillstånd Fermioner och bosoner Mer om spinn Frågor Tentan. Fk3002 Kvantfysikens grunder 1

Föreläsning 6. Amplituder Kvanttillstånd Fermioner och bosoner Mer om spinn Frågor Tentan. Fk3002 Kvantfysikens grunder 1 Föreläsning 6 Amplituder Kvanttillstånd Fermioner och bosoner Mer om spinn Frågor Tentan Fk3002 Kvantfysikens grunder 1 Betrakta ett experiment med opolariserade elektroner dvs 50% är spinn-upp och 50%

Läs mer

Version 24/4/02. Neutriner som budbärare från KOSMOS

Version 24/4/02. Neutriner som budbärare från KOSMOS Neutriner som budbärare från KOSMOS En nästan masslös partikel som kan penetrera ljusår av materia utan att stoppas, vars existens postulerades för att lösa en energikris på 1930-talet och först detekterades

Läs mer

Röntgenstrålning och Atomkärnans struktur

Röntgenstrålning och Atomkärnans struktur Röntgenstrålning och tomkärnans struktur Röntgenstrålning och dess spridning mot kristaller tomkärnans struktur - Egenskaper. Isotoper. - Bindningsenergi - Kärnmodeller - Radioaktivitet, radioaktiva sönderfall.

Läs mer

FK Kvantfysikens principer, Fysikum, Stockholms universitet Tentamensskrivning, onsdag 21 december 2016, kl 17:00-22:00

FK Kvantfysikens principer, Fysikum, Stockholms universitet Tentamensskrivning, onsdag 21 december 2016, kl 17:00-22:00 FK2003 - Kvantfysikens principer, Fysikum, Stockholms universitet Tentamensskrivning, onsdag 21 december 2016, kl 17:00-22:00 Läs noggrant genom hela tentan först. Börja med uppgifterna som du tror du

Läs mer

BFL122/BFL111 Fysik för Tekniskt/ Naturvetenskapligt Basår/ Bastermin 12. Kärnfysik 1 2014. Kärnfysik 1

BFL122/BFL111 Fysik för Tekniskt/ Naturvetenskapligt Basår/ Bastermin 12. Kärnfysik 1 2014. Kärnfysik 1 Kärnfysik 1 Atomens och atomkärnans uppbyggnad Tidigare har atomen beskrivits som bestående av en positiv kärna kring vilken det i den neutrala atomen befinner sig lika många elektroner som det finns positiva

Läs mer

En studie av särpartiklar

En studie av särpartiklar En studie av särpartiklar FYSIKUM Stockholms Universitet (updated Nov 2012 MZ) Målsättning med denna laboration: 1. Bestämma av massan för den negativa sigmapartikeln (Σ ). 2. Bestämma av massan för lambdapartikeln

Läs mer

Föreläsning 5 och 6 Krafter; stark, elektromagnetisk, svag. Kraftförening

Föreläsning 5 och 6 Krafter; stark, elektromagnetisk, svag. Kraftförening Förläsning 5 och 6 Kraftr; stark, lktromagntisk, svag. Kraftförning Partiklfysik introduktion Antimatria, MP 13-1 Fynman diagram Kraftr och växlvrkan, MP 13-2 S ävn http://particladvntur.org/ 1 2 3 Mot

Läs mer

Vågrörelselära & Kvantfysik, FK januari 2012

Vågrörelselära & Kvantfysik, FK januari 2012 Räkneövning 10 Vågrörelselära & Kvantfysik, FK2002 9 januari 20 Problem 42.1 Vad är det orbitala rörelsemängdsmomentet, L, för en elektron i a) 3p-tillståndet b) 4f-tillståndet? Det orbitala rörelsemängdsmomentet

Läs mer

Nobelpriset i fysik 2008

Nobelpriset i fysik 2008 P OPULÄRVETENSKAPLIG INFORMATION Nobelpriset i fysik 2008 Varför finns det någonting istället för ingenting? Varför finns det så många olika elementarpartiklar? Årets Nobelpristagare har kommit med teoretiska

Läs mer

Tentamen: Atom och Kärnfysik (1FY801)

Tentamen: Atom och Kärnfysik (1FY801) Tentamen: Atom och Kärnfysik (1FY801) Torsdag 1 november 2012, 8.00-13.00 Kursansvarig: Magnus Paulsson (magnus.paulsson@lnu.se, 0706-942987) Kom ihåg: Ny sida för varje problem. Skriv ditt namn och födelsedatum

Läs mer

4-1 Hur lyder Schrödingerekvationen för en partikel som rör sig i det tredimensionella

4-1 Hur lyder Schrödingerekvationen för en partikel som rör sig i det tredimensionella KVANTMEKANIKFRÅGOR Griffiths, Kapitel 4-6 Tanken med dessa frågor är att de ska belysa de centrala delarna av kursen och tjäna som kunskapskontroll och repetition. Kapitelreferenserna är till Griffiths.

Läs mer

Partikelfysik, astrofysik och kosmologi.

Partikelfysik, astrofysik och kosmologi. Partikelfysik, astrofysik och kosmologi. Universms minsta bestånselar Växelverkningar Några nya bevarae kvanttal Haroner, färglaning Big Bang: - Mikrovågsbakgrn - Universm expanerar - Kärninnehåll Framtia

Läs mer

Mer om E = mc 2. Version 0.4

Mer om E = mc 2. Version 0.4 1 (6) Mer om E = mc Version 0.4 Varifrån kommer formeln? För en partikel med massan m som rör sig med farten v har vi lärt oss att rörelseenergin är E k = mv. Denna formel är dock inte korrekt, även om

Läs mer

Modernfysik 2. Herman Norrgrann

Modernfysik 2. Herman Norrgrann Modernfysik 2 Herman Norrgrann Innehåll Acceleratorfysik Relativitetsteori Standardmodellen Studiebesök Inlämningsuppgift CERN? Acceleratorfysik inledning Inom elementarpartikelfysiken jobbar man med mycket

Läs mer

Kosmisk strålning & tungjonsfysik

Kosmisk strålning & tungjonsfysik Kosmisk strålning & tungjonsfysik Hur man i Lund kunde bestämma den märkliga K-mesonens egenskaper och senare återskapa de fysikaliska processerna några milliondels sekunder efter Big Bang. Kosmisk strålning

Läs mer

En studie av särpartiklar

En studie av särpartiklar En studie av särpartiklar FYSIKUM Stockholms Universitet Målsättning med denna laboration: 1. Bestämma av massan för den negativa sigmapartikeln (Σ ). 2. Bestämma av massan för lambdapartikeln (Λ 0 ).

Läs mer

Föreläsning 4 Acceleration och detektion av partiklar

Föreläsning 4 Acceleration och detektion av partiklar Föreläsning 4 Acceleration och detektion av partiklar Enheter och stråleffekter Strålnings växelverkan med materia Acceleration av partiklar Detektion av partiklar Se även: http://physics.web.cern.ch/physics/particledetector/briefbook/

Läs mer

Småsaker ska man inte bry sig om, eller vad tycker du? av: Sofie Nilsson 1

Småsaker ska man inte bry sig om, eller vad tycker du? av: Sofie Nilsson 1 Småsaker ska man inte bry sig om, eller vad tycker du? av: Sofie Nilsson 1 Ger oss elektrisk ström. Ger oss ljus. Ger oss röntgen och medicinsk strålning. Ger oss radioaktivitet. av: Sofie Nilsson 2 Strålning

Läs mer

Innehåll. I vilket den tyska matematikern Emmy Noether upptäcker förhållandet mellan bevarandelagar och naturens djupare symmetrier

Innehåll. I vilket den tyska matematikern Emmy Noether upptäcker förhållandet mellan bevarandelagar och naturens djupare symmetrier Innehåll Inledning 11 Förord av Steven Weinberg 15 Prolog Form och substans 21 Del I Uppfinning Kapitel ett De logiska tankarnas poesi 35 I vilket den tyska matematikern Emmy Noether upptäcker förhållandet

Läs mer

Tentamen i Modern fysik, TFYA11/TENA

Tentamen i Modern fysik, TFYA11/TENA IFM - Institutionen för Fysik, Kemi och Biologi Linköpings universitet Tentamen i Modern fysik, TFYA11/TENA Fredagen den 21/12 2012 kl. 14.00-18.00 i TER2 och TER3 Tentamen består av 2 A4-blad (inklusive

Läs mer

Tentamen: Atom och Kärnfysik (1FY801)

Tentamen: Atom och Kärnfysik (1FY801) Tentamen: Atom och Kärnfysik (1FY801) Onsdag 30 november 2013, 8.00-13.00 Kursansvarig: Magnus Paulsson (magnus.paulsson@lnu.se, 0706-942987) Kom ihåg: Ny sida för varje problem. Skriv ditt namn och födelsedatum

Läs mer

Preliminärt lösningsförslag till Tentamen i Modern Fysik,

Preliminärt lösningsförslag till Tentamen i Modern Fysik, Preliminärt lösningsförslag till Tentamen i Modern Fysik, SH1009, 008 05 19, kl 14:00 19:00 Tentamen har 8 problem som vardera ger 5 poäng. Poäng från inlämningsuppgifter tillkommer. För godkänt krävs

Läs mer

Föreläsning 4 Acceleration och detektion av partiklar

Föreläsning 4 Acceleration och detektion av partiklar Föreläsning 4 Acceleration och detektion av partiklar Enheter och stråleffekter Reaktioner och tvärsnitt Strålnings växelverkan med materia Acceleration av partiklar Detektion av partiklar Se även: http://physics.web.cern.ch/physics/particledetector/briefbook/

Läs mer

Prov 3 2014-10-13. (b) Hur stor är kraften som verkar på en elektron mellan plattorna? [1/0/0]

Prov 3 2014-10-13. (b) Hur stor är kraften som verkar på en elektron mellan plattorna? [1/0/0] Namn: Område: Elektromagnetism Datum: 13 Oktober 2014 Tid: 100 minuter Hjälpmedel: Räknare och formelsamling. Betyg: E: 25. C: 35, 10 på A/C-nivå. A: 45, 14 på C-nivå, 2 på A-nivå. Tot: 60 (34/21/5). Instruktioner:

Läs mer

Dopplereffekt och lite historia

Dopplereffekt och lite historia Dopplereffekt och lite historia Outline 1 Lite om relativitetsteorins historia 2 Dopplereffekt och satelliter 3 Dopplereffekt och tidsdilatation L. H. Kristinsdóttir (LU/LTH) Dopplereffekt och lite historia

Läs mer

If you think you understand quantum theory, you don t understand quantum theory. Quantum mechanics makes absolutely no sense.

If you think you understand quantum theory, you don t understand quantum theory. Quantum mechanics makes absolutely no sense. If you think you understand quantum theory, you don t understand quantum theory. Richard Feynman Quantum mechanics makes absolutely no sense. Roger Penrose It is often stated that of all theories proposed

Läs mer

Om partikelfysik och miljardsatsningar

Om partikelfysik och miljardsatsningar Om partikelfysik och miljardsatsningar Detta är en något utvidgad version av Håkans föreläsning vid MAX IV och ESS i Lund. Det är ett försök att efter bästa förmåga beskriva atomfysikens nuvarande läge

Läs mer

Den Speciella Relativitetsteorin DEL I

Den Speciella Relativitetsteorin DEL I Den Speciella Relativitetsteorin DEL I Elektronens Tvilling Den unge patentverksarbetaren År 1905 publicerar en ung patentverksarbetare tre artiklar som revolutionerar fysiken. En av dessa artiklar är

Läs mer

En resa från Demokritos ( f.kr) till atombomben 1945

En resa från Demokritos ( f.kr) till atombomben 1945 En resa från Demokritos (460-370 f.kr) till atombomben 1945 kapitel 10.1 plus lite framåt: s279 Currie atomer skapar ljus - elektromagnetisk strålning s277 röntgen s278 atomklyvning s289 CERN s274 och

Läs mer

Atomens historia. Slutet av 1800-talet trodde man att man hade en fullständig bild av alla fysikaliska fenomen.

Atomens historia. Slutet av 1800-talet trodde man att man hade en fullständig bild av alla fysikaliska fenomen. Atomfysik ht 2015 Atomens historia Atom = grekiskans a tomos som betyder odelbar Filosofen Demokritos, atomer. Stort motstånd, främst från Aristoteles Trodde på läran om de fyra elementen Alla ämnen bildas

Läs mer

Partikelfysik och Kosmologi

Partikelfysik och Kosmologi Partikelfysik och Kosmologi ~10-10 m ~1 m T. Åkesson 2005 ~10-14 m

Läs mer