Higgspartikkelen er funnet, hva blir det neste store for CERN?

Transkript

1 Higgspartikkelen er funnet, hva blir det neste store for CERN? Skolepresentasjon 5 mars 2014 Fysisk institutt Ph.D i partikkelfysikk

2 Hvordan er naturen skrudd sammen? 18 elementærpartikler elementære; de kan ikke deles opp i mindre deler 12 er materiepartikler og utgjør materien; det vi ser rundt oss 6 er kraftpartikler og beskriver hvordan materiepartiklene reagerer med hverandre i tillegg kommer like mange anti-partikler, som er (nesten) helt like partiklene og utgjør anti-materie 2

3 Hvorfor har partiklene masse? de består av ingenting! de er uendelig små! men de har veldig forskjellige masser! ca kg (opp-kvarken) ca. 70kg (topp-kvarken) 3

4 Hvorfor har partiklene masse? Higgspartikkelen ble oppdaget på CERN i 2012! resulterte i Nobelprisen i fysikk til François Englert og Peter Higgs i 2013! beviste at denne partikkelen måtte eksistere allerede i 1964 Higgspartikkelen beskriver hvordan de andre partiklene får masse essensielt for at vi i det hele tatt kan eksistere! 4

5 Higgs er historie! Hva nå? 5

6 Hva består universet vårt av? 6

7 Hva består universet vårt av? 7

8 Hva består universet vårt av? 27 % mørk materie 8

9 Hva består universet vårt av? meg og deg verden rundt oss solsystemet vårt melkeveien alle stjernene alle galaksene alle planetene 27 % mørk materie dette er alt vi vet om universet, og som vi kan beskrive med modellen vår 9

10 Hva vet vi om mørk materie og mørk energi? Veldig lite vi kan ikke se det; det er mørkt Håpet er at man kan oppdage mørk materie på CERN og endelig forstå hva 96 % av universet vårt er laget av 10

11 Hvorfor eksisterer universet? materie Energi anti-materie det tidlige univers vårt univers Hva skyldes dette? Hvorfor var det slik rett etter the Big Bang? 11

12 Hvordan kan vi undersøke det aller første? Energi kan aldri oppstå og aldri tilintetgjøres, men kan kun gå over i andre former 12

13 Hvordan kan vi undersøke det aller minste? dersom ting beveger seg veldig, veldig fort, nær lysets hastighet, gjelder helt nye regler Einsteins spesielle relativitetsteori sier at masse og energi i realiteten er det samme Energi Masse Lyshastigheten lyshastigheten, c, er km/h ca. 7 ½ gang rundt jorda i sekundet ca. 8 min herfra til sola 13

14 Masse går over til energi 14

15 Hvilke konsekvenser har E = mc 2? 15

16 Hva trenger vi? Vi trenger noe som går veldig fort har masse energi er veldig lite vi må akselerere bittesmå partikler til kjempestore hastigheter 16

17 Partikkelakseleratoren på CERN en 27 kilometer lang tunnel 100 meter under bakken klumper med 1000 milliarder protoner beveger seg rundt i ringen med en hastighet på 99, % av lyshastigheten runder i sekundet motsatt vei i ringen går like mange protoner i like stor fart ganger i sekundet kolliderer de med hverandre totalt kostet 24 milliarder kroner Norge har bidratt med 480 millioner! 17

18

19 Vi må måle hva som skjer 19

20 Vi må måle hva som skjer gigantisk digitalkamera 20

21 Å studere resultatene til nå kollidert protoner mot protoner ganger! fyller CD er per sekund med data lagret på maskiner rundt om i hele verden de tingene vi håper å oppdage supersymmetri mørk materie og andre ting blir laget i gjennomsnitt bare én gang i kollisjoner en vrien jobb å plukke ut de riktige kollisjonene! 21

22 Hva vil fremtiden bringe? vi har allerede oppdaget alt vi visste var der fra før vi har oppdaget Higgs-partikkelen og løst en av universets gåter gjort bedre og mer presise målinger men vi er fortsatt bare i startfasen forventet å holde på helt til 2035 etter litt oppgradering er maskinen tilbake i 2015 dobbelt så mye energi mye høyere intensitet Nye oppdagelser vil komme! Følg med på cern.ch 22

23 BACKUP 23

24 Framtiden i deres hender! 24

25 CERN grunnlagt i 1952 av 12 land deriblant Norge i dag drevet av totalt 21 medlemsland omtrent fysikere tilknyttet CERN fra mer enn 600 universiteter i mer enn 113 land årlig budsjett på 8,5 milliarder norske kroner Norge betaler 2,5 % 25