Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

KRZYSZTOF TURZYŃSKI Wydział Fizyki UW W GŁĄB MATERII... OBIEKT MATERIALNY.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "KRZYSZTOF TURZYŃSKI Wydział Fizyki UW W GŁĄB MATERII... OBIEKT MATERIALNY."— Zapis prezentacji:

1

2 KRZYSZTOF TURZYŃSKI Wydział Fizyki UW

3 W GŁĄB MATERII... OBIEKT MATERIALNY

4 ROBIMY ZBLIŻENIE... W GŁĄB MATERII...

5 CZĄSTECZKA CUKRU... a dookoła niej 571 cząsteczek wody W GŁĄB MATERII...

6 ATOM WODORU W GŁĄB MATERII...

7 KWARKI W PROTONIE d W GŁĄB MATERII...

8 CO DALEJ ??? NIE WIADOMO... W GŁĄB MATERII...

9 MATERIA - ANTYMATERIA MATERIA (cząstki) atom (np. wodoru) proton neutron elektron ANTYMATERIA (antycząstki) antywodór antyproton antyneutron antyelektron (pozyton) składniki wszystkich substancji na Ziemi nie występują naturalnie na Ziemi, chociaż... teoria przewiduje

10 MATERIA - ANTYMATERIA cząstki i antycząstki mają: równe masy (i spiny) przeciwne ładunki UWAGA !!! ISTNIEJĄ CZĄSTKI (np. foton), KTÓRE SĄ SAME SWOIMI ANTCZĄSTKAMI. ICH ŁADUNEK JEST WTEDY RÓWNY 0.

11 kiedy cząstka spotyka antycząstkę, obydwie ANIHILUJĄ w promieniowanie możliwa jest reakcja odwrotna (jeśli promieniowanie ma dostatecznie dużą energię) e + e - e - e + MATERIA - ANTYMATERIA

12 Def. ZIEMIA SKŁADA SIĘ Z MATERII Wniosek. UKŁAD SŁONECZNY SKŁADA SIĘ Z MATERII. Gdyby gdzieś we wszechświecie było dużo antymaterii... MATERIA ANTYMATERIA wielkie ilości promieniowania KSIĘŻYC MARS SŁOŃCE NASA MATERIA - ANTYMATERIA

13 CZĄSTKA + ANTYCZĄSTKA ENERGIA (PROMIENIOWANIE) E = mc 2 ( + energia ruchu) Przykład. Energia wydzielona w reakcji 1 kg materii i 1 kg antymaterii = energia elektryczna zużywana w Polsce przez 17 dni ton węgla 200 ton uranu (3.5 % 235 U) MATERIA - ANTYMATERIA

14 ŹRÓDŁA ANTYMATERII P P P P P P AKCELERATORYGÓRNE WARSTWY ZIEMSKIEJ ATMOSFERY W historii wytworzono g antymaterii, w tym kilkadziesiąt antyatomów... MATERIA - ANTYMATERIA

15 Wniosek. Raczej potrzebujemy energii do produkcji antymaterii niż odwrotnie. P

16 FIZYCY MÓWIĄ : BARION Na cząstki składające się z 3 kwarków i oddziaływające silnie ( i odpowiednio ANTYBARION) LEPTON Na cząstki fundamentalne nieoddziaływające silnie (z wyłaczeniem higgsa) (i odpowiednio ANTYLEPTON) Ustanowienie przewagi materii (barionów) nad antymaterią to BARIOGENEZA MATERIA - ANTYMATERIA

17 PRZED: Bardzo lekkie cząstki m e = kg PO: Promieniowanie o bardzo dużej energii (tzw. promieniowanie gamma) E = mc 2 e - e + MATERIA - ANTYMATERIA

18

19 w pierwszych chwilach po WIELKIM WYBUCHU Wszechświat wypełniony bardzo gęstą i gorącą "zupą" cząstek i promieniowania w miarę upływu czasu Wszechświat rozszerza się i stygnie Z GŁĘBI CZASU...

20 Ważniejsze daty w historii Wszechświata czastemp.możliwe zjawiska 10 – 43 s10 32 Ksilna grawitacja; konieczna kwantowa teoria grawitacji 10 – 37 s>10 29 K oddziaływania silne i elektrosłabe są zunifikowane – Teorie Wielkiej Unifikacji 10 – 33 s10 27 Krozdzielenie się oddziaływań silnych i elektrosłabych 10 – 9 s10 15 K rozdzielenie się oddziaływań słabych i elektromagnetycznych (zakres energii osiągalny w akceleratorach) 10 – 2 s10 13 Kkwarki i gluony łączą się w protony i neutrony 100 s10 9 Knukleosynteza – protony i neutrony łączą się w jądra atomowe 10 6 lat10 3 K fotony oddzielają się od materii; powstaje promieniowanie tła (astronomia optyczna i radiowa nie mogą spojrzeć w głąb czasu dalej niż do tej epoki) lat3 K dzień dzisiejszy – istnieją galaktyki (gwiazdy stanowią lokalne gorące plamy) i życie; istnieje promieniowanie tła <10 32 lat cała materia ulegnie erozji, o ile nie nastąpi grawitacyjne zapadnięcie się Wszechświata; jeżeli do niego dojdzie, to być może nastąpi nowy Wielki Wybuch. Jeśli tak – to czy cały cykl ulegnie powtórzeniu?

21 Z GŁĘBI CZASU...

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34 Z GŁĘBI CZASU... WSZECHŚWIAT SIĘ ROZSZERZA

35

36

37

38 Z GŁĘBI CZASU... WSZECHŚWIAT STYGNIE

39

40

41

42

43

44

45

46 Z GŁĘBI CZASU...

47

48

49

50

51

52

53

54

55

56

57

58 Z GŁĘBI CZASU... WSZECHŚWIAT SIĘ ROZSZERZA

59

60

61

62 Z GŁĘBI CZASU... WSZECHŚWIAT STYGNIE

63

64

65

66

67

68

69

70 Z GŁĘBI CZASU... t = 10 – 41 s N o = N o N ~ t = 1 s N o / N ~ = 10 – 9 N o = 0

71 WARUNKI SACHAROWA (NIEZBĘDNE DO WYPRODUKOWANIA NADMIARU MATERII) REAKCJE W MATERII ZACHODZĄ TROCHĘ INACZEJ NIŻ W ANTYMATERII (tzn. cząstki i antycząstki oddziałują w różny sposób)

72 WARUNKI SACHAROWA W ZNANYCH CZĄSTKACH WIDAĆ TĘ RÓŻNICĘ, ALE BARDZO MAŁĄ (np. w rozpadach mezonów K o, B o...)

73 WARUNKI SACHAROWA A może istnieją jakieś nieznane dotąd cząstki, które chętniej rozpadają się na materię niż na antymaterię ?

74 WARUNKI SACHAROWA Skąd wziąć takie egzotyczne cząstki ? NEUTRINA MAJĄ MASĘ !!!

75 DYGRESJA Co to są neutrina ? wymyślone 1931 W. Pauli zaobserwowane 1953 F. Reines n p e ٧

76 WARUNKI SACHAROWA MASA NEUTRIN JEST MAŁA granica możliwości doświadczalnych masy neutrinmasy znanych cząstek

77 czy możemy ich odkryć w akceleratorach ? NIE !!! WARUNKI SACHAROWA eleganckie rozwiązanie: znane neutrina mają bardzo ciężkich partnerów granica możliwości doświadczalnych masy neutrinmasy znanych cząstek masy partnerów neutrin

78 WARUNKI SACHAROWA NARUSZENIE SYMETRII MATERIA – ANTYMATERIA Statystycznie:

79 WARUNKI SACHAROWA E = mc 2 + energia ruchu Wszechświat stygnie RÓWNOWAGA TERMODYNAMICZNA

80 PODSUMOWANIE Wszechświat rozszerza się i stygnie We Wszechświecie obserwujemy materię – nie antymaterię rozwiązanie (jedno z możliwych) – rozpady bardzo ciężkich partnerów neutrin w pierwszej sekundzie życia Wszechświata związek masy neutrin dominacja materii


Pobierz ppt "KRZYSZTOF TURZYŃSKI Wydział Fizyki UW W GŁĄB MATERII... OBIEKT MATERIALNY."

Podobne prezentacje


Reklamy Google