Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Michał Turała1 Kraków, październik 2004 Wyzwania du ż ych eksperymentów fizyki cz ą stek.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Michał Turała1 Kraków, październik 2004 Wyzwania du ż ych eksperymentów fizyki cz ą stek."— Zapis prezentacji:

1 Michał Turała1 Kraków, październik 2004 Wyzwania du ż ych eksperymentów fizyki cz ą stek

2 Michał Turała2 Kraków, październik 2004 Wyzwania naukowe, techniczne i socjologiczne du ż ych eksperymentów Du ż e projekty badawcze fizyki cz ą stek Problemy fizyki cz ą stek Laboratorium CERN Akcelerator LHC Eksperyment ATLAS

3 Michał Turała3 Kraków, październik 2004 Wyzwania naukowe, techniczne i socjologiczne du ż ych eksperymentów Problemy naukowe Szukanie odpowiedzi na fundamentalne pytania: pochodzenie masy? ciemna materia? liczba wymiarów? symetrie?

4 Michał Turała4 Kraków, październik 2004 Wyzwania naukowe, techniczne i socjologiczne du ż ych eksperymentów Problemy naukowe Mamy Model Standardowy ale i wiele pyta ń : dlaczego jedne czastki s ą lekkie inne ci ęż kie?, np.: m ν = ~ 0 MeV, m e = 0.5 Mev, m t = MeV? m = 0 MeV, m Z = ~ MeV? gdzie jest grawitacja?

5 Michał Turała5 Kraków, październik 2004 Wyzwania naukowe, techniczne i socjologiczne du ż ych eksperymentów Problemy naukowe Poszukiwanie bardzo rzadkich zdarze ń : cz ę sto ść ich zachodzenia na poziomie – (raz na dziesi ęć miliardów zderze ń !) prawdziwe poszukiwanie ig ł y w lesie zderzenia protonów o bardzo du ż ych energiach

6 Michał Turała6 Kraków, październik 2004 Wyzwania naukowe, techniczne i socjologiczne du ż ych eksperymentów CERN Laboratorium fizyki cz ą stek Powsta ł w roku 1954 (12 pa ń stw) Po ł o ż ony na granicy mi ę dzy Szwajcari ą i Francj ą

7 Michał Turała7 Kraków, październik 2004 Wyzwania naukowe, techniczne i socjologiczne du ż ych eksperymentów CERN Zjednoczenie fizyków prawie ca ł ej Europy (obecnie 20 pa ń stw) W ł asna konstytucja, wielka rada - sejm, dyrekcja - rz ą d, rady naukowe Finansowanie proporcjonalne do PKB - decyzje podejmowane s ą przez wszystkich

8 Michał Turała8 Kraków, październik 2004 Wyzwania naukowe, techniczne i socjologiczne du ż ych eksperymentów CERN To tak ż e najwi ę ksze laboratorium ś wiatowe Chiny, Indie, Izrael, Japonia, Kanada, Rosja, USA, i inni

9 Michał Turała9 Kraków, październik 2004 Wyzwania naukowe, techniczne i socjologiczne du ż ych eksperymentów CERN Du ż e laboratorium - du ż y bud ż et (MCHF) Potrzeba bardzo du ż o ró ż norodnych urz ą dze ń Jak pogodzi ć nauk ę z interesami komercyjnymi?

10 Michał Turała10 Kraków, październik 2004 Wyzwania naukowe, techniczne i socjologiczne du ż ych eksperymentów CERN - akceleratory G ł ówne zadanie CERN to stworzenie warunków do przeprowadzania bada ń w dziedzinie fizyki cz ą stek Do badania ma ł ych obiektów potrzeba du ż ych urzadze ń, akcelaratorów i spektrometrów

11 Michał Turała11 Kraków, październik 2004 Wyzwania naukowe, techniczne i socjologiczne du ż ych eksperymentów CERN - akceleratory Do eksperymentów wykorzystuje si ę ró ż ne rodzaje cz ą stek (protony, elektrony, antyprotony, mezony, jony, neutrina, itd.) o ró ż nych energiach Z ł o ż ony kompleks akceleratorów wymaga idealnej synchronizacji

12 Michał Turała12 Kraków, październik 2004 Wyzwania naukowe, techniczne i socjologiczne du ż ych eksperymentów Akcelerator LHC Wy ż sza energia pozwala na g ł ebsz ą penetracj ę w materi ę, uzyskanie du ż ych g ę sto ś ci energii, tworzenie nowych ci ęż kich cz ą stek Zderzenia wi ą zek przeciwbie ż nych pot ę guj ą te efekty

13 Michał Turała13 Kraków, październik 2004 Wyzwania naukowe, techniczne i socjologiczne du ż ych eksperymentów Akcelerator LHC LHC bedzie produkowa ć protony o energiach eV Aby osi ą gnac takie energie, bez astronomicznych rozmiarów maszyny, cz ą stki b ę d ą kr ą zy ć po ko ł owej orbicie i b ę d ą popychane wielokrotnie - obwód pierscienia wynosi 27 km

14 Michał Turała14 Kraków, październik 2004 Wyzwania naukowe, techniczne i socjologiczne du ż ych eksperymentów Akcelerator LHC Cz ą stki s ą utrzymywane na okr ę gach dzi ę ki polu magnetycznemu - przy wy ż szych energiach potrzeba silniejszych pól Magnesy LHC maj ą pola o nat ęż eniu Gausów - setki tysi ę cy razy wi ę cej ni ż pole ziemskie

15 Michał Turała15 Kraków, październik 2004 Wyzwania naukowe, techniczne i socjologiczne du ż ych eksperymentów Akcelerator LHC Na wytworzenie takich pól normalnymi metodami potrzeba tyle energii elektrycznej ile zu ż ywa du ż e miasto B ę dzie ok ró ż nych magnesów Sumaryczny pr ą d w cewkach wyniesie A

16 Michał Turała16 Kraków, październik 2004 Wyzwania naukowe, techniczne i socjologiczne du ż ych eksperymentów Akcelerator LHC Rozwi ą zaniem s ą magnesy nadprzewodz ą ce Pracuj ą w temperaturze nadciek ł ego helu, tj ,5°C B ę dzie to najwi ę ksza w ś wiecie instalacja z ciek ł ym helem ( l ciek ł ego He)

17 Michał Turała17 Kraków, październik 2004 Wyzwania naukowe, techniczne i socjologiczne du ż ych eksperymentów Akcelerator LHC W rurze akceleratora b ę dzie protonów Dla dokonania pomiarów wi ę kszo ść z nich musi kr ąż y ć przez 10 godzin Aby to by ł o mo ż liwym potrzebna jest pró ż nia jak w kosmosie

18 Michał Turała18 Kraków, październik 2004 Wyzwania naukowe, techniczne i socjologiczne du ż ych eksperymentów Akcelerator LHC Energia ka ż dego protonu odpowiada energii lec ą cego komara Ale cz ą stek jest bardzo du ż o i sumaryczna energia jest ogromna Trzeba nad t ą energi ą panowa ć

19 Michał Turała19 Kraków, październik 2004 Wyzwania naukowe, techniczne i socjologiczne du ż ych eksperymentów Akcelerator LHC Aby zderzenia by ł y cz ę ste wi ą zki musz ą mie ć mikronowe rozmiary i musz ą si ę zderza ć Akcelerator b ę dzie na du ż ej p ł ycie skalnej Niespodzianki: wp ł yw ksi ęż yca, poci ą gi...

20 Michał Turała20 Kraków, październik 2004 Wyzwania naukowe, techniczne i socjologiczne du ż ych eksperymentów Eksperymenty LHC Produkty zderzenia cz ą stek mierzy si ę za pomoc ą spektrometrów Urz ą dzenia te musz ą rejestrowa ć wszystko co powstaje w procesie zderzenia - musza by ć hermetyczne

21 Michał Turała21 Kraków, październik 2004 Wyzwania naukowe, techniczne i socjologiczne du ż ych eksperymentów Eksperymenty LHC Przy wy ż szych energiach rozmiary detektorów s ą wi ę ksze Eksperyment ATLAS b ę dzie mia ł rozmiary du ż ego 6-pietrowego budynku, i bedzie w ogromnej podziemnej pieczarze

22 Michał Turała22 Kraków, październik 2004 Wyzwania naukowe, techniczne i socjologiczne du ż ych eksperymentów Eksperymenty LHC P ę czki protonów b ę d ą sie zderza ć razy na sekund ę Zderzenia b ę d ą si ę nak ł ada ć w detektorach Czas, kiedy nast ą pi ł o zderzenie, trzeba mierzy ć co do 1 ns

23 Michał Turała23 Kraków, październik 2004 Wyzwania naukowe, techniczne i socjologiczne du ż ych eksperymentów Eksperymenty LHC Przy ka ż dym mijaniu p ę czków cz ą stek zderzy si ę kilka protonów W ka ż dym zderzeniu powstanie kilkadziesi ą t cz ą stek Obraz przypadku jest bardzo skomplikowany

24 Michał Turała24 Kraków, październik 2004 Wyzwania naukowe, techniczne i socjologiczne du ż ych eksperymentów Eksperymenty LHC Aby zmierzy ć dok ł adnie parametry wszystkich cz ą stek detektory musz ą by ć podzielone na ma ł e elementy, których mog ą by ć miliony… Ka ż dy element detektora musi posiada ć w ł asny uk ł ad rejestruj ą cy

25 Michał Turała25 Kraków, październik 2004 Wyzwania naukowe, techniczne i socjologiczne du ż ych eksperymentów Eksperymenty LHC Detektory i elektronika s ą bombardowane przez produkowane cz ą stki Detektory i elektronika musz ą by ć odporne na promieniowanie

26 Michał Turała26 Kraków, październik 2004 Wyzwania naukowe, techniczne i socjologiczne du ż ych eksperymentów Eksperymenty LHC Detektory umo ż liwiaj ą bardzo dok ł adny pomiar torów i energii cz ą stek Ale aby to osi ą gn ąć musz ą by ć dok ł adnie wykalibrowane W tym celu wykorzystuje si ę impulsy elektryczne, lasery, promieniowanie Roentgena, jak i same cz ą stki

27 Michał Turała27 Kraków, październik 2004 Wyzwania naukowe, techniczne i socjologiczne du ż ych eksperymentów Eksperymenty LHC Nie wszystkie zderzenia s ą ciekawe - interesuj ą ce spodziewane s ą raz na Nie ma potrzeby ani mo ż liwo ś ci rejestrowania wszystkich zderze ń - trzeba je wi ę c szybko przegl ą da ć i zapisywa ć najciekawsze

28 Michał Turała28 Kraków, październik 2004 Wyzwania naukowe, techniczne i socjologiczne du ż ych eksperymentów Eksperymenty LHC Ale i tak detektory produkuj ą ogromne ilo ś ci informacji Jeden eksperyment dostarcza na rok ok bitów

29 Michał Turała29 Kraków, październik 2004 Wyzwania naukowe, techniczne i socjologiczne du ż ych eksperymentów Eksperymenty LHC Informacj ę otrzyman ą z eksperymentów trzeba: - zarejestrowa ć (dyski), - rozes ł a ć (sieci), - opracowa ć (procesory) Potrzebne b ę d ą du ż e moce obliczeniowe i du ż e pami ę ci Tape silos and servers Disk servers CPU servers

30 Michał Turała30 Kraków, październik 2004 Wyzwania naukowe, techniczne i socjologiczne du ż ych eksperymentów Eksperymenty LHC Dla zbudowania aparatury, jak i dla jej obs ł ugi, potrzebne s ą znaczne ś rodki Przy budowie ATLASa wspó ł pracuje ok fizyków i in ż ynierów z ponad 150 instytucji z 33 krajów

31 Michał Turała31 Kraków, październik 2004 Wyzwania naukowe, techniczne i socjologiczne du ż ych eksperymentów Eksperymenty LHC Zarz ą dzanie du ż ym zespo ł em, skupionym dobrowolnie wokó ł projektu, jest bardzo trudne Na kierownictwie spoczywa wielka odpowiedzialno ść

32 Michał Turała32 Kraków, październik 2004 Wyzwania naukowe, techniczne i socjologiczne du ż ych eksperymentów Eksperymenty LHC W du ż ym projekcie, komunikacja mi ę dzy dziesi ą tkami zespo ł ów, rozproszonych po ca ł ym ś wiecie, jest spraw ą trudn ą W CERN wynaleziono WWW

33 Michał Turała33 Kraków, październik 2004 Wyzwania naukowe, techniczne i socjologiczne du ż ych eksperymentów Refleksje ko ń cowe Przysz ł e eksperymenty fizyki cz ą stek stoj ą przed powa ż nymi wyzwaniami naukowymi, technologicznymi i socjologicznymi Ale historia uczy ż e ka ż da generacja ma swoje wyzwania, ale te ż ż e potrafi si ę z nimi upora ć Takie s ą i do ś wiadczenia w dziedzinie fizyki - poprzednie eksperymenty te ż by ł y trudne ale ko ń czy ł y sie sukcesami i dostarcza ł y nowych informacji o naszym Ś wiecie


Pobierz ppt "Michał Turała1 Kraków, październik 2004 Wyzwania du ż ych eksperymentów fizyki cz ą stek."

Podobne prezentacje


Reklamy Google