Partikelfysik och det Tidiga Universum. Jens Fjelstad
|
|
- Ann Hellström
- för 7 år sedan
- Visningar:
Transkript
1 Partikelfysik och det Tidiga Universum Jens Fjelstad
2 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 (Hubblekonstanten) experimentellt: rödskift vs. ljusstyrka Edwin Hubble [1929] Konsekvens: Universum Expanderar Följer vi expansionen baklänges finner vi en tidpunkt, 1/H 0 13,8miljarder år, då hela universum hade volymen noll Big Bang hypotesen: Universum har utvecklats från ett väldigt hett och tätt tillstånd en ändlig tid tillbaka. Nuvarande modell: ΛCDM modellen universum 13,72 ± 0,12 miljarder år expansionen accelererar f.n. 2 / 21
3 Universums Tidslinje 3 / 21
4 Standard Modellen för Kosmologi ΛCDM Kosmologiska Principen: universum är homogent och isotropt (på stora skalor) Λ: Lambda, den kosmologiska konstanten Einsteins största misstag Λ > 0 fysikalisk tolkning: vakuumenergi ( mörk energi ) förklarar den accelererande expansionen bidrar 73% till energitätheten i universum CDM: Cold Dark Matter (kall mörk materia) mörk materia: materia som inte vxv (märkbart) med elektromagnetism kall : icke relativistisk, långsam viktig för strukturformation, galaxer, hopar, superhopar bidrar 23% till energitätheten i universum Synlig materia resten av energitätheten Inflation i tidiga universum 4 / 21
5 Den Kosmologiska Konstanten Einsteins fältekvationer R µν 1 2 Rg µν +Λg µν = 8πG }{{} c 4 T µν }{{} geometri/gravitation materia Universum kan expandera & kontrahera utan Λ, men med Λ kan expansionen accelerera Första observationella tecknen på Λ > (supernovor) Kosmologiska konstant problemet (jfr hierarkiproblemet): ( ) 4 kvantfältteori ger naturligt vakuumenergi MPl 4 = observerat värde Λ M 4 Pl möjligtvis lösbart med supersymmetri Weinbergs lösning : antropiska principen 5 / 21 c G
6 ! Det Tidiga Universum!"#$%&'()*"+*,-."/01*$+'-%*'(-*2&#*2$/# 1$ 1# 2 7!$!12!#2!#$!"# 56' ;#-&'<=3>!+*2*$'()*%+ :3)2*$'()*%+ 9#.-*$'()*%+ 78#-&'()*%+ ("3%2-*43#&'()*%+,-#$.'/$010%#20*$'()*%+!"#$%&'()*%+ 7-*/:,)B* %&'()*+,)-./0+)* 6 / 21! 1-?5():J-6+C/ 3)45(6+,) 1-'+:,*/:,)B 1-C+:@,*/:,)B 1-*/:,)B #!27-C+)96/* 89:5/,*;)6</*+* #DEF777-;/(@* =/:,CI+)(6+,) 1#GD-I+55+,)-;/(@*?@/*/)6-A(;! 7G1H!1G7-I+55+,)-;/(@* =/+,)+>(6+,)
7 Planckeran t t Pl s Okänd fysik teorin om allt : gravitation och mikroskopisk partikelfysik lika viktiga & förenade kvantgravitation viktig, krävs för att vi skall förstå denna era strängteori??? Onåbara energier för partikelacceleratorer ( GeV ) Universum börjar expandera och därmed svalna 7 / 21
8 GUT eran, s s s symmetrbrott: gravitation och mikroskopisk fysik separeras Homogen soppa : karakteristikor som massa, laddning, etc. meningslösa Oregelbundenheter: kvantfluktuationer Temperatur minskar från K till K Nytt symmetribrott vid s fasövergång: GUT elektrosvag teori + stark vxv ev. supersymmetrisk version meningsfullt tala om färg ev. Baryogenesis: assymmetri mellan materia och antimateria skapas då tunga GUT partiklar sönderfaller fasövergång initierar inflation 8 / 21
9 Kosmisk Inflation s s Inflation: hypotesen att expansionen exploderade under en kort tidsperiod Motivation: problem med Big Bang modellen Platthetsproblemet Horisontproblemet Magnetiska monopolproblemet Alan Guth [1980] Ses som konsekvens av att universum ej befinner sig i vakuumtillståndet 9 / 21
10 Inflation Platthetsproblemet Ω = ρ/ρ c, ρ c kg/m 3 Ω = 1: universum är platt Ω > 1: universum är positivt krökt Ω < 1: universum är negativt krökt Avvikelser från Ω = 1 förstärks med tiden oerhört osannolikt att ρ = ρ c just idag vårt observerade universum väldigt nära platt Inflation: varje krökt yta ser nästan platt ut om vi blåser upp den drastiskt 10 / 21
11 Inflation Platthetsproblemet Ω = ρ/ρ c, ρ c kg/m 3 Ω = 1: universum är platt Ω > 1: universum är positivt krökt Ω < 1: universum är negativt krökt Avvikelser från Ω = 1 förstärks med tiden oerhört osannolikt att ρ = ρ c just idag vårt observerade universum väldigt nära platt Inflation: varje krökt yta ser nästan platt ut om vi blåser upp den drastiskt 10 / 21
12 Inflation Horisontproblemet De mest avlägsna delarna av universum har endast nyligen blivit tillgängliga för oss (hamnat innanför vår observationella horisont), hur kommer det sig att de delarna verkar ha samma egenskaper (temperatur, etc.) som vår del av universum? Inflation: innan inflation var dessa delar innanför vår horisont 11 / 21
13 Inflation Horisontproblemet 12 / 21
14 Inflation Monopolproblemet I en storförenad teori förväntas produceras magnetiska monopoler, tunga och många, men vi har inte observerat några Inflation: under inflationen sprids eventuella monopoler väldigt glest, så glest att det är högst tänkbart att vi inte observerat någon 13 / 21
15 Elektrosvaga Eran s s s: inflationen avtar Kvark gluonplasma med (fria) kvarkar (fria) gluoner leptoner W & Z bosoner, Higgsbosoner Massa & elektrisk laddning fortfarande ej meningsfulla Variationer i täthet: kvantfluktuationer som blåsts upp i storlek av inflationen s: temperaturen har avtagit tillräckligt för ett nytt symmetribrott...det elektrosvaga symmetribrottet fasövergång: elektrosvag svag + elektromagnetisk vxv det blir meningsfullt att ge partiklar egenskaper som massa och elektrisk laddning W ±, Z 0 för tunga för att skapas spontant, de som finns sönderfaller snabbt 14 / 21
16 Kvarkeran s 10 6 s Universum nu ett hett kvark gluonplasma Kvarkar & Leptoner har massa & laddning Temperatur & täthet för stora för att kvarkar och gluoner ska kunna bindas i hadroner 15 / 21
17 Hadroneran 10 6 s 1s Temperatur & täthet har sjunkit tillräckligt för att kvarkar och gluoner ska kunna bindas i hadroner (mesoner & baryoner) Universum består av ständigt skapade och förintade hadron antihadronpar ständigt skapade & förintade lepton antileptonpar + fotoner Mot slutet av epoken sjunker temperaturen så att hadron antihadronpar inte längre spontant kan bildas, kvarvarande antihadroner förintas och lämnar en rest av hadroner (framförallt protoner & neutroner) 16 / 21
18 Leptoneran 1s 10s Universum dominerat av (skapade & förintade) lepton antileptonpar Så småningom temperaturen för låg för att upprätthålla detta, antileptoner förintas och lämnar kvar liten rest av leptoner (framförallt elektroner & elektronneutriner) Universum nu p, n, e, ν e + fotoner n sönderfaller gradvis och lämnar överskott av protoner 17 / 21
19 Strålningseran 10s år Universum domineras av fotoner Ogenomskinligt, fotoner sprids mot leptoner och hadroner 3min 20min: Big Bang Nukleosyntes temperaturen tillräckligt låg för att binda protoner och neutroner i 2 H kärnor (deuterium) 3 He, 4 He 6 Li, 7 Li Efter 20 minuter är temperatur & täthet för låga för fusion Massfördelning: protoner 76% 4 He kärnor 23% 2 H, 3 He, 7 Li 0% Från 70000år: täthetsvariationer i materian kan förstärkas p g a gravitationell attraktion början till strukturbildning (först kall mörk materia) 18 / 21
20 Rekombination år Temperaturen nu så låg att elektroner kan bindas till atomkärnor i atomer Resultat: Väte och Helium (+ spårämnen) Materian elektriskt neutral fotoner kan färdas utan att spridas, universum genomskinligt Fotonerna frikopplas från materian, bildar kosmiska bakgrundsstrålningen (CMB) 19 / 21
21 Strukturbildning Variationerna i CMB återspeglar täthetsvariationer hos materian år efter Big Bang Gravitationen nu för första gången den dominerande vxv för universums utveckling Ger upphov till storskaliga strukturer: galaxer, galaxhopar, superhopar 20 / 21
22 Vad känner vi inte till? Vad driver inflationen? antages vanligtvis vara en (skalär) partikel i en storförenad teori vilken partikel? hur ser detaljerna för inflationen ut? Vad består den mörka materian av? supersymmetriska teorier ger vissa lämpliga kandidater kanske kosmologiska & partikelfysikaliska experiment kan besvara detta Exakt vilken vakuumenergi ger upphov till den kosmologiska konstanten? 21 / 21
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 merKosmologi efter elektrosvagt symmetribrott
Kosmologi efter elektrosvagt symmetribrott Den teoretiska grunden för modern kosmologi Einsteins allmänna relativitetsteori 1907 inser Einstein att man kan lokalt göra sig kvitt med gravitation genom att
Läs merUniversums uppkomst: Big Bang teorin
Universums uppkomst: Big Bang teorin Universum expanderar (Hubbles lag) Kosmisk bakgrundsstrålning Fördelningen av grundämnen Några kosmologiska frågor 1. Har universum alltid expanderat som idag eller
Läs merVanlig materia (atomer, molekyler etc.) c:a 4%
Universum som vi ser det idag: Vanlig materia (atomer, molekyler etc.) c:a 4% Mörk materia (exotiska partiklar, WIMPs??) c:a 23% Mörk energi (kosmologisk konstant??) c:a 73% Ålder c:a 13,7 miljarder år
Läs merKosmologi. Ulf Torkelsson Teoretisk fysik CTH/GU
Kosmologi Ulf Torkelsson Teoretisk fysik CTH/GU Program Universums expansion, observationer Universums expansion, teori Universums geometri Universums expansion och sammansättning Exotisk materia Andromedagalaxen
Läs merIntroduktion till Kosmologi
Introduktion till Kosmologi Astropartikelfysik Från det allra minsta till det allra största Från http://www.quarkstothecosmos.org/ Universum inom vår horistont Gravitationskraften finns överallt! Einsteins
Läs merKosmologin söker svar bl.a. på: Hur uppkom universum? Hur gammalt är universum? Hur är materian och energin fördelad?
7 Kosmologi Kosmologin söker svar bl.a. på: Hur uppkom universum? Hur gammalt är universum? Hur är materian och energin fördelad? Hur uppkom elementarpartiklarna? Hur uppkom grundämnena? Hurdan är universums
Läs merPartikelfysik 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 merEtt expanderande universum Ulf Torkelsson
Kosmologins postulat Föreläsning 25/5 Ett expanderande universum Ulf Torkelsson När man bygger upp en kosmologisk modell antar man att universum är homogent, det vill säga att det ser likadant ut överallt,
Läs merKosmologin söker svar bl.a. på: Hur uppkom universum? Hur gammalt är universum? Hur är materian och energin fördelad?
7 Kosmologi Kosmologin söker svar bl.a. på: Hur uppkom universum? Hur gammalt är universum? Hur är materian och energin fördelad? Hur uppkom elementarpartiklarna? Hur uppkom grundämnena? Hurdan är universums
Läs merAtt 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 merLHC 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 merEdwin Hubbles stora upptäckt 1929
Edwin Hubbles stora upptäckt 1929 Edwin Hubble Edwin Hubbles observationer av avlägsna galaxer från 1929. Moderna observationer av avlägsna galaxer. Bild: Riess, Press and Kirshner (1996) Galaxerna rör
Läs merMörk materia och det tidiga universum Joakim Edsjö Stockholms Universitet
Mörk materia och det tidiga universum Joakim Edsjö edsjo@physto.se Stockholms Universitet Introduktion till kosmologi Mörk materia Den kosmologiska bakgrundsstrålningen Supernovor och universums geometri
Läs merDessa egenskaper hos bakgrundsstrålningen har observerats
Den kosmiska bakgrundsstrålningen 1965 upptäckte Arno Penzias och Robert Wilson den s.k. kosmiska bakgrundsstrålningen. Denna hade redan 1948 förutsagts av Gamow som ett bevis för att universum tidigare
Läs merSupersymmetri. 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 merHur 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 merInnehåll. 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 mer2 H (deuterium), 3 H (tritium)
Var kommer alla grundämnen ifrån? I begynnelsen......var universum oerhört hett. Inom bråkdelar av en sekund uppstod de elementarpartiklar som alla grund- ämnen består av: protoner, neutroner och elektroner.
Läs merStandardmodellen. 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 merHur 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 merHiggsbosonens 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 merHiggspartikeln. 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 merSett i ett lite större perspektiv
Sett i ett lite större perspektiv M81 M51 M104 Elliptiska galaxer Galaxy redshift vs distance Red Shift and Distance 24 Mpc 1200 km/s 300 Mpc 15,000 km/s 780 Mpc 39,000 km/s 1220 Mpc 61,000 km/s Raisin
Läs merSupersymmetri. 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 merKosmologi. Kosmos (grek., världsalltet, världsordningen, världen, god ordning ), i astronomin det samma som världsalltet, universum.
Kosmologi Kosmos (grek., världsalltet, världsordningen, världen, god ordning ), i astronomin det samma som världsalltet, universum. Kosmogoni (grek. kosmogoni a världens skapelse, av kosmos och grek. goni
Läs merUniversums tidskalor - från stjärnor till galaxer
Universums tidskalor - från stjärnor till galaxer Fysik och Kemidagarna 2017 Prof. Peter Johansson Institutionen för Fysik, Helsingfors Universitet Matematisk-naturvetenskapliga fakulteten/ Peter Johansson/
Läs merSträngar och extra dimensioner
Strängar och extra dimensioner Världens vackraste ekvation? Rummet, rymden, är arenan där allt i universum utspelar sig. Tiden ger rörelse och dynamik. Av materia är vi alla uppbyggda. Men hur hänger allt
Läs merBig Bang. Oskar Sandberg mars 2009
Big Bang Oskar Sandberg 31455 3 mars 2009 1 Innehåll 1 Inledning 2 2 Big Bang-teorins uppkomst 2 2.1 Ett ändligt universum?.............................. 2 2.2 Universums expansion, Hubbles lag.......................
Läs merFöreläsning 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 merFrån Universums utveckling
Modern Kosmologi Från http://www.quarkstothecosmos.org/ Universums utveckling Den kosmologiska standardmodellen Universum är homogent och isotropt. Robertson-Walker metrik Einsteins gravitationsteori I
Läs merFöreläsning 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 merIntroduktion 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 merKosmologi - läran om det allra största:
Kosmologi - läran om det allra största: Dikter om kosmos kunna endast vara viskningar. Det är icke nödvändigt att bedja, man blickar på stjärnorna och har känslan av att vilja sjunka till marken i ordlös
Läs merCygnus. 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 merVarför 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 merVarifrån kommer grundämnena på jorden och i universum? Tom Lönnroth Institutionen för fysik, Åbo Akademi, Finland
Varifrån kommer grundämnena på jorden och i universum? Tom Lönnroth Institutionen för fysik, Åbo Akademi, Finland Finlandssvenska fysikdagarna 2009 m/s Silja Symphony, November 13-15 Sammandrag Begynnelsen:
Läs merVARFÖR MÖRK ENERGI HAR EN ANMÄRKNINGSVÄRT LITET VÄRDE. Ahmad Sudirman
VARFÖR MÖRK ENERGI HAR EN ANMÄRKNINGSVÄRT LITET VÄRDE Ahmad Sudirman CAD, CAM och CNC Teknik Utbildning med kvalitet (3CTEQ) STOCKHOLM, 9 januari 2014 1 VARFÖR MÖRK ENERGI HAR EN ANMÄRKNINGSVÄRT LITET
Läs merLösningar - 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 merChristophe 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 merRelativitetsteorins grunder, våren 2016 Räkneövning 6 Lösningar
elativitetsteorins grunder, våren 2016 äkneövning 6 Lösningar 1. Gör en Newtonsk beräkning av den kritiska densiteten i vårt universum. Tänk dig en stor sfär som innehåller många galaxer med den sammanlagda
Läs merAbsolut tid och rum. Statiskt Oändligt. Olbers paradox von Seeligers paradox
Från Einstein till Hubble den moderna kosmologins framväxt Newtons universum Absolut tid och rum Rätvinklig (euklidisk) k) geometri Statiskt Oändligt Problem Olbers paradox von Seeligers paradox Olbers
Läs merBig Bang L ars Bergström G ruppen för K osmologi, partikelastrofysik och strängteori F ysikum, Stockholms universitet
Big Bang L ars Bergström G ruppen för K osmologi, partikelastrofysik och strängteori F ysikum, Stockholms universitet Genom alla tider har människor intresserats sig för universums och materiens uppbyggnad
Läs merTomrummet 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 merPreonstjä. av Johan Hansson och Fredrik Sandin
Preonstjä av Johan Hansson och Fredrik Sandin M odern astrofysik har gett förnyade insikter om materians uppbyggnad och möjliga tillstånd. Neutronstjärnor och svarta hål förutsas först teoretiskt innan
Läs merUpptäckten 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 merKosmologi. Universums utveckling. MN Institutionen för astronomi. Av rättighetsskäl är de flesta bilder från Wikipedia, om inte annat anges
Kosmologi Universums utveckling MN Institutionen för astronomi Av rättighetsskäl är de flesta bilder från Wikipedia, om inte annat anges Upplägg Inledning vad ser vi på himlen? Galaxer och galaxhopar Metoder
Läs merUpplägg. Big Bang. Rekombinationen I. Översiktskurs i astronomi Lektion 12: Universums barndom och framtid. Ett strå. strålningsdominerat universum
Översiktskurs i astronomi Lektion 12: Universums barndom och framtid Upplä Upplägg Kosmiska bakgrundstrå bakgrundstrålningen Uppkomsten av galaxer och galaxhopar Den ursprungliga heliumhalten Mörk energi
Läs merGalaxhopar Kollisioner i hopar är vanliga Avstånden mellan medlemmarna är små och de stora galaxerna äter succesivt upp de mindre
Orienteringskurs i astronomi Föreläsning 11, 2014-10-27 Bengt Edvardsson Innehåll: Galaxhopar Kosmologi, Universms ursprung, utveckling och utseende 4 stöd för en het Big Bang 1. Universums expansion 2.
Läs merCitation for the original published paper (version of record):
http://www.diva-portal.org This is the published version of a paper published in Filosofisk Tidskrift. Citation for the original published paper (version of record): Bergström, L. (2014) Ett universum
Läs merUniversum. en symfoni i skönhet och elegans
Universum en symfoni i skönhet och elegans Claes Uggla Hubble deep field Vibrationer i universum en symfoni i tre satser 1:a satsen: Vibrationer/strukturer i den kosmiska bakgrundsstrålningen. 2:a satsen:
Läs merCrafoordpriset 2005. Kungl. Vetenskapsakademien har beslutat utdela Crafoordpriset i astronomi 2005 till James Gunn, Princeton University, USA,
P O P U L Ä R V E T E N S K A P L I G I N F O R M A T I O N Kungl. Vetenskapsakademien har beslutat utdela Crafoordpriset i astronomi 2005 till James Gunn, Princeton University, USA, James Peebles, Princeton
Läs mer1.5 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 merInspirationsdag i astronomi. Innehåll. Centret för livslångt lärande vid Åbo Akademi Vasa, 24 mars 2011
Inspirationsdag i astronomi Centret för livslångt lärande vid Åbo Akademi Vasa, 24 mars 2011 Länkar m.m.: www.astronomi.nu/vasa110324 Magnus Näslund Stockholms observatorium Institutionen för astronomi
Läs merLHC 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 merFöreläsning 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 merChristian 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 merAcceleratorer 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 merUniversums historia och fram1d
Universums historia och fram1d Peter Johansson Ins1tu1onen för Fysik Helsingfors Universitet Helsingfors Arbis Helsingfors, 26.02.2013 1. Kosmologin som vetenskap. En kort historik över hur vår världsbild
Läs merAtt 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 merFrån Big Bang till universums acceleration
Från Big Bang till universums acceleration Rahman Amanullah Forskare vid Oskar Klein Center, Stockholms universitet http://okc.albanova.se/blog/ Hur vet vi att det vi vet är sant? Lånad av Per-Olof Hulth
Läs merIII 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 merLeptoner 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 merLÖSNING TILL TENTAMEN I STJÄRNORNA OCH VINTERGATAN, ASF010
Teoretisk fysik och mekanik Institutionen för Fysik och teknisk fysik Chalmers &Göteborgs Universitet LÖSNING TILL TENTAMEN I STJÄRNORNA OCH VINTERGATAN, ASF010 Tid: 25 augusti 2010, kl 8 30 13 30 Plats:
Läs merUniversums expansion och storskaliga struktur Ulf Torkelsson
1 Hubbles lag Föreläsning 13/5 Universums expansion och storskaliga struktur Ulf Torkelsson Den amerikanske astronomen Vesto M. Slipher upptäckte redan på 1910-talet att ljuset från praktiskt taget alla
Läs merBig Bang L ars Bergström Oskar K lein-centrum för kosmopartikelfysik F ysikum, Stockholms universitet
Big Bang L ars Bergström Oskar K lein-centrum för kosmopartikelfysik F ysikum, Stockholms universitet Genom alla tider har människor intresserats sig för universums och materiens uppbyggnad + kanske ett
Läs merTid Onsdag den 21 januari 2015, kl Plats Pingstkyrkan, Lasarettsgatan 11 A, Örnsköldsvik. Avgift 50 kr. Åhörare 122.
2015-01-21 1 (19) Tid Onsdag den 21 januari 2015, kl 13.00 15.00. Plats Pingstkyrkan, Lasarettsgatan 11 A, Örnsköldsvik. Avgift 50 kr. Åhörare 122. Disputerade 1973 i astronomi i Uppsala med en avhandling
Läs merKosmisk 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 merDel 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 merLHC 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 merAtomens 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 merProv 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 merFöreläsningsserien k&p
Föreläsningsserien k&p 1. "Begrepp bevarandelagar, relativistiska beräkningar" 1-3,1-4,1-5,2-2 2. "Modeller av atomkärnan" 11-1, 11-2, 11-6 3. "Radioaktivitet, alfa-, beta-, gammasönderfall" 11-3, 11-4
Läs merVersion 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 merInspirationsdag i astronomi. Innehåll. Centret för livslångt lärande vid Åbo Akademi Vasa, 24 mars 2011
Inspirationsdag i astronomi Centret för livslångt lärande vid Åbo Akademi Vasa, 24 mars 2011 Länkar m.m.: www.astronomi.nu/vasa110324 Magnus Näslund Stockholms observatorium Institutionen för astronomi
Läs merOm 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 merGull! Astrofysikk, kärnfysik, kvantmekanik og relativitetsteori i vardagen? Jonas Persson Institutt for Fysikk, NTNU
Gull! Astrofysikk, kärnfysik, kvantmekanik og relativitetsteori i vardagen? Jonas Persson Institutt for Fysikk, NTNU 2 Periodiska systemet 3 Periodiska systemet för astrofysiker 4 Periodiska systemet -
Läs merVilken av dessa nivåer i väte har lägst energi?
Vilken av dessa nivåer i väte har lägst energi? A. n = 10 B. n = 2 C. n = 1 ⱱ Varför sänds ljus av vissa färger ut från upphettad natriumånga? A. Det beror på att ångan är mättad. B. Det beror på att bara
Läs merExperimentell 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 merFrån atomkärnor till neutronstjärnor Christoph Bargholtz
Z N Från atomkärnor till neutronstjärnor Christoph Bargholtz 2006-06-29 1 C + O 2 CO 2 + värme? E = mc 2 (mc 2 ) före > (mc 2 ) efter m = m efter -m före Exempel: förbränning av kol m m = 10 10 (-0.0000000001
Läs merMateriens Struktur. Lösningar
Materiens Struktur Räkneövning 3 Lösningar 1. Studera och begrunda den teoretiska förklaringen till supralednigen så, att du kan föra en diskussion om denna på övningen. Skriv även ner huvudpunkterna som
Läs merStjärnors död samt neutronstjärnor. Planetära nebulosan NGC (New General Catalogue) Kattöganebulosan
Stjärnors död samt neutronstjärnor Planetära nebulosan NGC (New General Catalogue) 65 43 Kattöganebulosan Introduktion En stjärna lever huvuddelen av sitt liv i huvudserien. Förutsättningen för detta är
Läs merTill exempel om vi tar den första kol atomen, så har den: 6 protoner, 12 6=6 neutroner, 6 elektroner; atommassan är också 6 men masstalet är 12!
1) Till exempel om vi tar den första kol atomen, så har den: 6 protoner, 12 6=6 neutroner, 6 elektroner; atommassan är också 6 men masstalet är 12! Om vi tar den tredje kol atomen, så är protonerna 6,
Läs merVarje 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 merUpplägg. Översiktskurs i astronomi Lektion 11: Galaxer och kosmologi. Vår lokala galaxgrupp. Virgohopen. Kannibalgalaxer i galaxhopars centrum
Översiktskurs i astronomi Lektion 11: Galaxer och kosmologi Upplä Upplägg Storskalig struktur Galaxgrupper Filament och galaxhopar och tomrum Aktiva galaxkä galaxkärnor Kvasarer, Kvasarer, blazarer, blazarer,
Läs merFöreläsning 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 mer1755: Immanuel Kant, The Universal Natural History and Theories of the Heavens.
Galaxer 1750: Thomas Wright (1711-1786) föreslår i An original theory or new hypothesis of the universe att vår egen galax, Vintergatan är en gigantisk roterande skiva av stjärnor, planeter, nebulosor,
Läs mer14. 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 meröverhanden och protoner och neutroner skulle bildas. Dessa partiklar bildade tillsammans olika kärnor i grundämnen, främst väte, tungt väte och
I begynnelsen skapade Gud himmel och jord. Och jorden var öde och tom, och mörker var över djupet, och Guds Ande svävade över vattnet. Och gud sade: Varde ljus ; och det blev ljus. Och Gud såg att ljuset
Läs merEn rundvandring i rymden
En rundvandring i rymden Solen Vår närmsta och därmed bäst studerade stjärna. Solytan är ca 5700 grader varm, men den tunna gasen som omger solen (koronan) är över en miljon grader. Ett av världens bästa
Läs merDen 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 merKrävs 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 mer5.13. Astrofysik (fortsättning)
5.13. Astrofysik (fortsättning) [Understanding Physics: 21.13-14] Vi skall nu undersöka varför kollapsen av ett system som står under inflytande av gravitationen, slutligen stoppas. För enkelhetens skull
Läs merKosmologi - läran om det allra största:
Kosmologi - läran om det allra största: Dikter om kosmos kunna endast vara viskningar. Det är icke nödvändigt att bedja, man blickar på stjärnorna och har känslan av att vilja sjunka till marken i ordlös
Läs merAstronomi. Vetenskapen om himlakropparna och universum
Astronomi Vetenskapen om himlakropparna och universum Solsystemet Vi lever på planeten jorden (Tellus) och rör sig i en omloppsbana runt en stjärna som vi kallar solen. Vårt solsystem består av solen och
Läs merInstuderingsfrågor för godkänt i fysik år 9
Instuderingsfrågor för godkänt i fysik år 9 Materia 1. Rita en atom och sätt ut atomkärna, proton, neutron, elektron samt laddningar. 2. Vad är det för skillnad på ett grundämne och en kemisk förening?
Läs merPartikeläventyret. Bernhard Meirose
Partikeläventyret Bernhard Meirose Vad är Partikelfysik? Wikipedia: "Partikelfysik eller elementarpartikelfysik är den gren inom fysiken som studerar elementarpartiklar, materiens minsta beståndsdelar,
Läs merNobelpriset i fysik 2006
P o p u l ä r v e t e n s k a p l i g i n f o r m a t i o n Nobelpriset i fysik 2006 Nobelpriset i fysik 2006 tilldelas John C. Mather och George F. Smoot för deras upptäckt av den kosmiska bakgrundsstrålningens
Läs merIntroduktion. Stjärnor bildas, producerar energi, upphör producera energi = stjärnor föds, lever och dör.
Stjärnors födelse Introduktion Stjärnor består av gas i jämvikt: Balans mellan gravitation och tryck (skapat av mikroskopisk rörelse). Olika källor till tryck i olika utvecklingsskeden. Stjärnor bildas,
Läs merDel 1. Introduktion till ett nytt. Naturvetenskapligt. Paradigm
! Åke Hedberg Del 1 Introduktion till ett nytt Naturvetenskapligt Paradigm introduktionen till 2000-talets nya fysikaliska världsbild och kosmologi handlar om hur materien och vårt Universum egentligen
Läs mer