Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

LHC - wystawa PW, HB1 LHC – co to jest i po co nam to? Helena Białkowska Instytut Problemów Jądrowych.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "LHC - wystawa PW, HB1 LHC – co to jest i po co nam to? Helena Białkowska Instytut Problemów Jądrowych."— Zapis prezentacji:

1

2 LHC - wystawa PW, HB1 LHC – co to jest i po co nam to? Helena Białkowska Instytut Problemów Jądrowych

3 LHC - wystawa PW, HB2 LHC – Large Hadron Collider Wielki Zderzacz Hadronów- wyzwanie dla fizyki... i dla techniki

4 LHC - wystawa PW, HB3 LHC to nie eksperyment! To akcelerator cząstek

5 LHC - wystawa PW, HB4 Akcelerator - narzędzie do badania mikroświata akcelerator

6 LHC - wystawa PW, HB5 Akceleratory Służą do przyspiesznia (stabilnych) cząstek naładowanych (protonów, elektronów, pozytonów, antyprotonów) Jednostka energii: elektronowolt 1eV = 1.6· J

7 LHC - wystawa PW, HB6

8 7 Cząstki Elementarne a rzędy wielkości Jakie są i jak oddziałują podstawowe składniki materii?

9 LHC - wystawa PW, HB8 Obiekty fundamentalne: leptony

10 LHC - wystawa PW, HB9 Obiekty fundamentalne: kwarki (górny)

11 LHC - wystawa PW, HB10 Oddziaływania

12 LHC - wystawa PW, HB11 Oddziaływania

13 LHC - wystawa PW, HB12 Oddziaływania

14 LHC - wystawa PW, HB13

15 LHC - wystawa PW, HB14 Cząstki w Modelu Standardowym Tego szukamy!

16 LHC - wystawa PW, HB15 Model Standardowy – wspólczesna teoria cząstek elementarnych Własności: Opisuje trzy spośród czterech oddziaływań: elektromagnetyczne, słabe i silne. Nie opisuje oddziaływań grawitacyjnych. Zawiera w sobie wcześniejsze teorie: o Mechanika kwantowa, o Chromodynamika kwantowa o Teoria oddziaływań elektrosłabych Ma 19 swobodnych parametrów, których wartości nie wyjaśnia. Zgadza się z doświadczeniem do ułamków procenta.

17 LHC - wystawa PW, HB16 1.Skąd się biorą masy cząstek i czemu są takie – jakie są? 2.Czy istnieje bozon Higgsa? 3.Gdzie się podziała antymateria? 4.Gdzie i czym jest niewidoczna część Wszechświata? (ciemna materia i ciemna energia) 5.Czy istnieją skryte wymiary przestrzeni? 6.Jak formował się wczesny Wszechświat? 7.Jakie są własności kwarków w stanie swobodnym? (Czym jest plazma kwarkowo-gluonowa?) 8.Czy istnieją cząstki supersymetryczne? Czego nie wiemy? Kilka przykładów

18 LHC - wystawa PW, HB17 10 –6 s 10 –4 s 3 min 1.5 *10 9 lat Plazma K-G NukleonyJądra Atomy Dzisiaj Przyroda Eksperyment Wielki Wybuch O co chodzi z tą plazmą? Jak to było na początku? cofamy bieg czasu zderzając w LHC także jądra ołowiu!

19 LHC - wystawa PW, HB18 Cząstka Higgsa - źródło masy

20 LHC - wystawa PW, HB19 CERN

21 LHC - wystawa PW, HB20 CERN - przed wejściem głównym – flagi państw - członków CERN-u Tak, jesteśmy jako kraj

22 LHC - wystawa PW, HB21 CERN i LHC tunel LHC (długość 27 km, ok.100m pod powierzchnią ziemi) CERN/ Meyrin Lotnisko w Genewie Jezioro Genewskie

23 LHC - wystawa PW, HB22 Wielki Zderzacz Hadronów LHC = Large Hadron Collider (Wielki Zderzacz Hadronów) Ostatnie ogniwo kompleksu akceleratorów w CERNie, obwód: 27km p+p: E=7TeV+7TeV = 14TeV (14·10 12 ·1.6· CV=22.4·10 -7 J) v= %c 2800 paczek protonowych, protonów w paczce Zderzenia co 25ns, około 20 oddziaływań p-p w jednym przecięciu 4 Duże eksperymenty w tym CMS i ATLAS

24 LHC - wystawa PW, HB23 LHC w schematycznym przekroju

25 LHC - wystawa PW, HB24

26 LHC - wystawa PW, HB25 LHC w liczbach Długość obwodu tunelu akceleratora m Średnia głebokość tunelu akceleratora100 m Energia protonów w wiązce7 TeV Energia jonów w wiązce2,76 TeV/nukleon Prędkość protonów w wiązce0, c Liczba protonów w wiązce2808 paczek x Liczba obiegów protonu w akceleratorze na sekundę Liczba zderzeń cząstek600 mln/s Liczba rejestrowanych zderzeń100/s Czas życia wiązki10 h Liczba elektromagnesów akceleratora9 593 Indukcja pola magnetycznego w elektromagnesach dipolowych 8,3 T Temperatura obwodów nadprzewodzących w tych elektromagnesach 1,9 K Ciśnienie w rurze wiązki atm Koszt akceleratora4,98 mld CHF Koszt detektorów i gridu (w CERN-ie)1,53 mld CHF Decyzja o budowie 1994, rozpoczęcie budowy 1998, uruchomienie 2008

27 LHC - wystawa PW, HB26 LHC w liczbach – c.d. Wiązki prowadzi i ogniskuje ogółem 9593 magnesów. Magnesy są nadprzewodzące i operują w temperaturze 1,9°K (-271,3°C). To zimniej niż w kosmosie! Temperaturę zapewnia użycie nadciekłego helu. Próżnia w rurach wiązek też jest lepsza niż w kosmosie (10ˉ¹³ atm), a największa objętość, z której trzeba wypompować powietrze, jest wielkości głównej nawy dużej katedry!

28 LHC - wystawa PW, HB27

29 LHC - wystawa PW, HB28

30 LHC - wystawa PW, HB29

31 LHC - wystawa PW, HB30 Detektor CMS – oddziaływania cząstek z materią

32 LHC - wystawa PW, HB31

33 LHC - wystawa PW, HB32 Pierwsze próby z LHC

34 LHC - wystawa PW, HB33 Start LHC: 10 września 2008

35 LHC - wystawa PW, HB34 Wydarzenie 19 września /09/2008 w czasie testowania magnesów przepalił się mały element elektryczny pomiędzy 2 magnesami. W rezultacie stracono dużo chłodzącego helu. Sama naprawa przepalonego elementu zajmie bardzo mało czasu, ale najpierw trzeba ogrzać oba magnesy do normalnej temperatury, a potem powtórnie ochłodzić. Każda z tych operacji musi zająć ok. 3 tygodni. Ponieważ zaś akceleratory nie mogą działać w zimie (ze względu na koszty prądu), oznacza to, że wznowienie działalności LHC może odbyć się dopiero na wiosnę 2009.

36 LHC - wystawa PW, HB35 19 września 2008 – c.d. Ważne uwagi: Zawiódł drobny element elektryczny, wszystkie elementy skomplikowane technologicznie działały bezbłędnie! W momencie, gdy się to wydarzyło, nie było ani ludzi w tunelu, ani wiązek w akceleratorze. Powodem nie był pośpiech, presja ani zaniedbanie. Prowadzono standardowe prace przechodzenia do wyższych prądów w magnesach.

37 LHC - wystawa PW, HB36 A czy zwykłemu człowiekowi to się na co przyda? nowe materiały, nowe technologie, nowe urządzenia pomiarowe, zastosowania w medycynie, zastosowania w komunikacji, zastosowania w energetyce, zastosowania w ochronie środowiska...

38 LHC - wystawa PW, HB37 foto-tablica na lotnisku w Genewie CERN Największe w świecie laboratorium fizyki, gdzie narodził się World Wide Web minut stąd! nie biznes, nie przemysł, nie polityka FIZYKA ! Stworzyła potrzebę i znalazła rozwiązanie, z którego korzysta teraz cały świat !!!

39 LHC - wystawa PW, HB38

40 LHC - wystawa PW, HB39

41 LHC - wystawa PW, HB40 A teraz `księga cytatów (na temat możliwości zastosowań `badań podstawowych:

42 LHC - wystawa PW, HB41

43 LHC - wystawa PW, HB42

44 LHC - wystawa PW, HB43

45 LHC - wystawa PW, HB44 A jak się pracuje w takiej wielkiej współpracy? Oczywiście, praca fizyka w eksperymencie różni się od pracy w dużym zakładzie z podobną liczbą osób. – Nie można pracować samemu! Nikt sam nie jest w stanie ogarnąć całości współczesnych skomplikowanych eksperymentów. –Ale też nie pracuje się z 2000 osobami naraz. Ani z 500, ani nawet z 10. Zwykle współpracuje się ściśle z 2-3 osobami, więc w zasadzie nie ma wielkiej różnicy z pracą w innych dziedzinach nauki. Natomiast trzeba umieć w razie potrzeby znaleźć wśród tych 2000 osób specjalistę od problemu, którego akurat w danej chwili nie potrafimy rozwiązać. Ponieważ zwykle każda analiza prowadzona jest przez 2 niezależne grupy, trzeba umieć porozumieć się z kolegami, którzy robią w zasadzie to samo, tylko zupełnie inaczej (oczywiście gorzej...), i mają wyniki w części podobne, ale jednak nie do końca... Obie te umiejętności są niezwykle przydatne w tzw. życiu...

46 LHC - wystawa PW, HB45 A co my będziemy z tego mieli? My, Polska... Dostęp naukowców i inżynierów do nauki i technologii na najwyższym poziomie, czego żadne państwo nie byłoby w stanie samodzielnie zapewnić! CERN umożliwia kształcenie studentów przed i po magisterium. CERN organizuje 3-tygodniowe kursy dla nauczycieli fizyki, po polsku i pokrywając wszelkie koszty pobytu. Kontakt przez kuratorium

47 LHC - wystawa PW, HB46 A my, zwykli ludzie? Autentyczne wypowiedzi: Czy to nie za drogi sposób zaspokajania ciekawości kilku osób? Rety, tyle kasy! Czy nie lepiej było przeznaczyć te pieniądze na walkę z rakiem?... na poszukiwanie alternatywnych źródeł energii?

48 LHC - wystawa PW, HB47 Ustalmy proporcje: LHC – koszt rzędu paru miliardów CHF Eskadra F-16 – rzędu 1.6 mld $

49 LHC - wystawa PW, HB48 To są źle postawione pytania! Badania podstawowe muszą się rozwijać, bo tylko wtedy zapewnimy postęp i umożliwimy nowe wynalazki! –... w szczególności na walkę z rakiem i poszukiwania nowych źródeł energii! –w przeciwnym razie natychmiast stajemy przed pytaniem, który z naszych bezpośrednich celów jest ważniejszy? Czy np. może po prostu dać wszystkie pieniądze na walkę z rakiem, a o energię zadbać w dalszej kolejności?? Warunkiem zastosowania w praktyce nowego zjawiska jest jego uprzednie dobre poznanie – jakie przyczyny wywołują jakie skutki Oczywiście, problem zapewnienia funduszy na rozwój biologii, fizyki, chemii,... jest poważny –ale przecież każde gospodarstwo domowe też musi go rozwiązać!

50 LHC - wystawa PW, HB49 Spektakularne przykłady z przeszłości Tomograf to akcelerator elektronów G.Charpak, konstruktor nowych, przełomowych detektorów cząstek (1968, nagroda Nobla 1992), od razu przewidział ich zastosowanie w medycynie. Metoda magnetycznego rezonansu jądrowego (NMR) jest strasznie skomplikowanym zjawiskiem z fizyki kwantowej (nagroda Nobla 1952) – a obecnie urządzenia wykorzystujące to zjawisko są standardowym wyposażeniem każdego szpitala.

51 LHC - wystawa PW, HB50 Spektakularne przykłady – c.d. Louis de Broglie miał czysto teoretyczny pomysł, że cząstki mają dualną naturę – korpuskularną i falową (1924, nagroda Nobla 1929). Wkrótce (1931) w oparciu o tę koncepcję 2 niemieckich inżynierów zbudowało mikroskop elektronowy. Laser został wynaleziony w r.1960, stosując ideę pompowania optycznego (1950, nagroda Nobla 1966). Gdyby wtedy zgromadzono wszystkich najwybitniejszych naukowców i kazano im wymyślić konkretne urządzenie do efektywnego zapisywania muzyki (bądź pomocy kasjerkom w sklepach), pewno myśleliby jeszcze do dzisiaj...

52 LHC - wystawa PW, HB51 A więc hasło: Chcesz postępu w technice – inwestuj w badania podstawowe!

53 LHC - wystawa PW, HB52 Wykorzystałam tu informacje/obrazki/prezentacje wielu osób (źródła ogólnodostępne (polecam strony CERNu) oraz referaty kolegów; niektórzy będą mówić na następnych wykładach) Dziękuję prof. Janowi Plucie (PW), dr Marcinowi Koneckiemu (UW), dr Ryszardowi Gokieli (IPJ)

54 LHC - wystawa PW, HB53 ZAPAS

55 LHC - wystawa PW, HB54 CERN i Polska w liczbach 05/02/2008 Zatrudnieni na długi okres (>3 lat) Zatrudnieni na krótszy okres (1-3 lat) Przyjeżdżający dorywczo Ogółem w tym z Polski

56 LHC - wystawa PW, HB55

57 LHC - wystawa PW, HB56

58 LHC - wystawa PW, HB57 Thierry Lagrange57 BUDGET MEMBER STATES CONTRIBUTIONS Amounts in Swiss francs Germany19.73% Norway 2.37% United Kingdom 17.67% Poland 2.21% France * 14.88% Denmark 1.76% Italy 12.05% Greece 1.54% Spain 8.16% Finland 1.40% Netherlands 4.46% Portugal1.19% Switzerland 3.07% Hungary 0.76% Belgium 2.66% Czech Republic 0.88% Sweden2.48% Slovak Republic 0.34% Austria 2.17% Bulgaria 0.21% * Additional contribution from France CHF Total CHF 100%


Pobierz ppt "LHC - wystawa PW, HB1 LHC – co to jest i po co nam to? Helena Białkowska Instytut Problemów Jądrowych."

Podobne prezentacje


Reklamy Google