73»
- Главная
- Разное
- Образование
- Спорт
- Естествознание
- Природоведение
- Религиоведение
- Французский язык
- Черчение
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Геометрия
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Математика
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, фоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
Презентация, доклад Большой адронный коллайдер.
Содержание
- 1. Презентация Большой адронный коллайдер.
- 2. Большой Адронный КоллайдерЧто? Зачем и почему?
- 3. Население всего мира волнуется и , как
- 4. БАК или Large Hadron ColliderБольшой ☺ длина кольца - 27 кмПочему Адронный?Почему Коллайдер?
- 5. На LHC будет возможность детально изучить процессы на ранних стадиях Вселенной
- 6. Из чего все состоит?10-10 мH2OВодородКислородЯдрoЭлектронКапля воды содержит
- 7. Что там внутри протона?Кварки и глюоны -
- 8. Стандартная МодельОписывает взаимодействия частиц: сильное слабое (распады)
- 9. Стандартная МодельОписывает взаимодействия частиц: сильное слабое (распады) электромагнитноеПрекрасно подтверждается многими экспериментами!Были предсказанытеоретически!
- 10. Стандартная МодельНо….Есть еще ряд открытых вопросов!Откуда у
- 11. Как изучают элементарные частицы?Оптический микроскоп? увеличение в 103 раз (предел ~ 200 нм) Как уменьшить длину волны?
- 12. Как изучают элементарные частицы?Электронный микроскоп? (дуализм волна-частица)увеличение в 106 раз Маловато...Квантоваямеханика!
- 13. Как изучают элементарные частицы? Чтобы уменьшить
- 14. Единицы измерения в физикe высоких энергий1 эВ
- 15. Большой адронный коллайдерКомплекс ускорителей, способный разогнать протоны
- 16. Большой адронный коллайдерЦиклический ускоритель на встречных пучках
- 17. Большой адронный коллайдерЭнергия, выделяемая при лобовом столкновения
- 18. Слайд 18
- 19. Большой адронный коллайдерХотя в пучке около 3000
- 20. ДетекторыПри столкновениях протонов рождаются новые частицы. Чтобы
- 21. ДетекторыТрекеры — следят за траекторией частицы, стараясь
- 22. Схема БАКЧетыре основных экспериментаЧетыре детектораДва специализированныхALICELHCbДва детектора общего назначенияATLASCMS
- 23. ATLASДлина 46 мДиаметр 25 мВес 7000 т
- 24. CMSДлина 22 мДиаметр 15 мВес 12000 т
- 25. Зачем нужен БАК физикам?Проверить механизм возникновения массы
- 26. Найди хиггс?!Смоделированное событие:Распад бозона Хигссана два электрона
- 27. Зачем еще нужен БАК?Новая симметрия (суперсимметрия)?Дополнительные пространственные измерения?Кварк-глюонная плазма?...
- 28. БАК и «народное хозяйство»Сооружение БАК потребовало совершенно
- 29. ЗаключениеБольшой адронный коллайдер — уникальный прибор, построенный
- 30. Зачем нужен БАК физикам?Найти новую симметрию природы
- 31. Зачем нужен БАК физикам?Дополнительные измерения?
- 32. Что нового хотим найти?Исследовать новое состояние вещества
- 33. ЗаключениеДобро пожаловать в физику высоких энергий!Спасибо за внимание!
- 34. Дополнительная информацияwww.elementy.ru/LHC (отличная подборка информации, составленная
Большой Адронный КоллайдерЧто? Зачем и почему?
Слайд 3Население всего мира волнуется и , как всегда, эмоционально и спонтанно
воплощает в реальность самые худшие свои опасения..
Из книги Бубличенко М.М. «Гипнотические приемы в общении» : ...Поскольку технологиям манипулирования подвержена большая часть потребителей информации, в обществе, которое принято называть демократическим, монопольное право на информацию прекрасно заменяет любые «недемократические» формы правления.
Из книги Бубличенко М.М. «Гипнотические приемы в общении» : ...Поскольку технологиям манипулирования подвержена большая часть потребителей информации, в обществе, которое принято называть демократическим, монопольное право на информацию прекрасно заменяет любые «недемократические» формы правления.
www.kryoninternational.com
Слайд 6Из чего все состоит?
10-10 м
H2O
Водород
Кислород
Ядрo
Электрон
Капля воды
содержит около
1021 молекул H2O
Размер ядра
примерно 10-14 -10-15 м
Если диаметр протона
был бы 10 см, то размер атома
составил бы 10 км!
Электромагнитное взаимодействие удерживает
ядро и электроны в атоме.
Нейтрон
Протон
Слайд 7Что там внутри протона?
Кварки и глюоны - элементарные частицы, размеры которых
< 10-19 м.
Сильное взаимодействие удерживает
кварки в протоне
(глюоны «склеивают» кварки вместе).
Адроны — частицы,
составленные из кварков
и подверженные сильному
взаимодействию.
Почему адронный?
Слайд 8Стандартная Модель
Описывает взаимодействия частиц:
сильное
слабое (распады)
электромагнитное
Частицы материи
Переносчики
взаимодействия
Античастицы (антиматерия)!
электрон e- и позитрон e+
В основе модели лежит
принцип симметрии!
Почему три поколения?
Слайд 9Стандартная Модель
Описывает взаимодействия частиц:
сильное
слабое (распады)
электромагнитное
Прекрасно подтверждается
многими экспериментами!
Были предсказаны
теоретически!
Слайд 10Стандартная Модель
Но….
Есть еще ряд открытых
вопросов!
Откуда у частиц массы? Почему они
такие разные?Механизм Хиггса?
Куда делаcь вся антиматерия?
Гравитация?
….
Куда делаcь вся антиматерия?
Гравитация?
….
Слайд 11Как изучают элементарные частицы?
Оптический микроскоп?
увеличение в 103 раз (предел ~ 200
нм)
Как уменьшить длину волны?
Слайд 12Как изучают элементарные частицы?
Электронный микроскоп? (дуализм волна-частица)
увеличение в 106 раз
Маловато...
Квантовая
механика!
Слайд 13Как изучают элементарные частицы?
Чтобы уменьшить длину волны частиц, можно
использовать ускорители!
На больших энергиях при
взаимодействии изучаемого
образца с пучком заряженных
частиц могут происходить
удивительные вещи:
Рождение новых частиц!
E = mc2
Слайд 14Единицы измерения в физикe высоких энергий
1 эВ (электронвольт) — энергия, приобретаемая
электроном при прохождении разности потенциалов в 1 вольт.
1 эВ = 1,6 ·10-19 Дж
В физике элементарных частиц
обычно используют МэВ'ы (106 эВ),
ГэВ'ы (109 эВ) и даже ТэВ'ы (1012 эВ)
А есть ли ускоритель у Вас дома?
В электронно-лучевой трубке
телевизора электроны
разгоняются до энергий
(всего:) 25 кэВ (1 кЭв = 103 эВ).
Слайд 15Большой адронный коллайдер
Комплекс ускорителей, способный разогнать протоны до энергий 7 ТэВ
≈10-6 Дж
Энергия насекомого весом 60 мг,
летящего со скоростью 20 см/c!
В БАК протоны летят в виде сгустков,
содержащих около 1.1· 1011 частиц
2808 bunches × 1011 протонов/bunch × 7 ТэВ/протон = 360 MДж
Энергия сгустка сравнима с
кинетической энергией мотоцикла
весом 150 кг, летящего по дороге
со скоростью 150 км/ч!
Слайд 16Большой адронный коллайдер
Циклический ускоритель на встречных пучках
Магнитное поле держит
пучок
на орбите
Электрическое поле
разгоняет частицы
d = 7.5 м
http://microcosm.web.cern.ch/microcosm/LHCGame/LHCGame.html
Слайд 17Большой адронный коллайдер
Энергия, выделяемая при лобовом столкновения двух пучков
с
энергией Eпучок, равна сумме энергий пучков E = 2 Eпучок .
При столкновении пучка с неподвижной мишенью нам
доступны меньшие энергии.
При столкновении пучка с неподвижной мишенью нам
доступны меньшие энергии.
Энергия, выделяемая при столкновении
идет на рождение новых частиц!
Почему коллайдер?
Слайд 19Большой адронный коллайдер
Хотя в пучке около 3000 сгустков, а в сгустке
около 100 миллиардов
протонов, столкновения между ними также маловероятны,
как и попадание одной иголки в другую с расстояния 10 км.
протонов, столкновения между ними также маловероятны,
как и попадание одной иголки в другую с расстояния 10 км.
Лишь 20 частиц из 200 миллиардов столкнутся!
Столкновение - событие.
Что именно произойдет при столкновении - никто не знает!
Однако, проследив за большим количеством событий,
мы обнаружим, что некоторые события возникают чаще других.
Задача физика-теоретика — предсказать вероятность (частоту)
возникновения того или иного события.
Слайд 20Детекторы
При столкновениях протонов рождаются новые частицы. Чтобы понять, что именно произошло,
необходимо проследить за ними и измерить их энергию и импульс.
Этим занимаются различные детекторы
Этим занимаются различные детекторы
Слайд 21Детекторы
Трекеры — следят за траекторией частицы, стараясь ee не беспокоить
Калориметры —
измеряют энергию, полностью останавливая частицу.
Интрига в том, что не все частицы оставляют след
в детекторе!
Кроме того, частицы могут
распадаться!
Восстановление события
похоже на детективное
расследование!
Законы сохранения
Слайд 22Схема БАК
Четыре основных эксперимента
Четыре детектора
Два специализированных
ALICE
LHCb
Два детектора общего назначения
ATLAS
CMS
Слайд 25Зачем нужен БАК физикам?
Проверить механизм возникновения массы у элементарных частиц.
Поле Хиггса
Элементарные
частицы
Теперь ей трудно двигаться (ускоряться)
Найти бозон Хиггса!
Слайд 26Найди хиггс?!
Смоделированное событие:
Распад бозона Хигсса
на два электрона (желтые короткие треки) и
два мюона (оранжевые длинные)
Игра «Поймай хиггс»
http://www.sciencemuseum.org.uk/antenna/bigbang/huntforhiggs/index.asp
Бозон Хиггса
Единственная не открытая частица СМ
(основная задача экспериментов на LHC)
Слайд 27Зачем еще нужен БАК?
Новая симметрия (суперсимметрия)?
Дополнительные пространственные измерения?
Кварк-глюонная плазма?
...
Слайд 28БАК и «народное хозяйство»
Сооружение БАК потребовало совершенно новых технологических решений (изготовление
магнитов, фокусировка пучка, криогенная техника).
Необходимость хранения и обработки огромного объема информации (100 000 DVD в год) привело к разработке новых информационных технологий (ГРИД)
Необходимость хранения и обработки огромного объема информации (100 000 DVD в год) привело к разработке новых информационных технологий (ГРИД)
Слайд 29Заключение
Большой адронный коллайдер — уникальный прибор, построенный совместными усилиями огромного коллектива
людей со всего мира.
Ускоритель должен прояснить фундаментальные вопросы физики высоких энергий и дать новый импульс для ее развития.
Ускоритель должен прояснить фундаментальные вопросы физики высоких энергий и дать новый импульс для ее развития.
Слайд 30Зачем нужен БАК физикам?
Найти новую симметрию природы — суперсимметрию!
Частицы СМ
Суперпартнеры
Объединение
взаимодействий
при высоких энергиях!
при высоких энергиях!
Решение проблемы нехватки
массы во Вселенной —
легчайший суперпартнер!
Удивительная связь между «макро» и «микромиром».
Слайд 32Что нового хотим найти?
Исследовать новое состояние вещества — кварк-глюонную плазму, возникающую
при столкновении сильно разогнанных ядер свинца.
Согласно модели Большого Взрыва в таком состоянии было вещество через 10-25 секунды после Большого Взрыва.
Согласно модели Большого Взрыва в таком состоянии было вещество через 10-25 секунды после Большого Взрыва.
Газ адронов
Газ кварков
Слайд 34 Дополнительная информация
www.elementy.ru/LHC (отличная подборка информации, составленная И. Ивановым)
www.cern.ch/LHC (официальный сайт
LHC)
www.particledetectives.net/ (интересный сайт с эмулятором LHC)
www.particledetectives.net/ (интересный сайт с эмулятором LHC)
/
