Document

De LHC:
Reis naar het Allerkleinste…
Niels Tuning (Nikhef)
Reis naar het Allerkleinste…
Wat is het allerkleinste dat je je kunt voorstellen??
10-15 m
atoom
kern
?
Wat zijn de bouwstenen van alle dingen om ons heen?
Reis naar het allerkleinste …
Heelal
1026 m
Spin
10-2 m
Melkweg
1021 m
Atoom
10-10 m
Zonnestelsel
1013 m
Kern
10-15 m
Aarde
107 m
Botsingen
10-18 m
Reis naar het allerkleinste…
Reis naar het allerkleinste …
Heelal
1026 m
Spin
10-2 m
Melkweg
1021 m
Atoom
10-10 m
Zonnestelsel
1013 m
Kern
10-15 m
Aarde
107 m
Botsingen
10-18 m
De allerkleinste deeltjes
up
down
up
up
Proton
down
elektron
up
down
down
Neutron
Wat kan je maken van deze 3 bouwstenen?
periodiek systeem
van Mendeleev
Alles!
De allerkleinste deeltjes
leptons
quarks
Niet één serie, maar drie!
I
II
III
u
c
t
d
e
(1976)
(1995)
s
b
(1947)
(1978)
m
t
(1895)
(1936)
(1973)
ne
nm
nt
(1956)
(1963)
(2000)
leptons
quarks
De elementaire deeltjes
I
II
III
u
c
t
d
e
(1976)
(1995)
s
b
(1947)
(1978)
m
t
(1895)
(1936)
(1973)
ne
nm
nt
(1956)
(1963)
(2000)
Materie
leptons
quarks
De elementaire deeltjes
I
II
III
I
II
III
u
c
t
u
c
t
d
s
b
e
m
t
d
e
(1976)
(1995)
s
b
(1947)
(1978)
m
t
(1895)
(1936)
(1973)
ne
nm
nt
(1956)
(1963)
(2000)
Materie
(1932)
ne
nm nt
Anti-materie
Hoe maak je anti-materie?? Met energie!
Albert Einstein:
E=mc2
materie + antimaterie = licht !
E=m
m=E
e+
ee+ e-
Wat snappen we nog niet:
Toen het heelal gemaakt werd,
verdween de anti-materie…
We weten niet waarom het verdwenen is!!
Allergrootste
Allerkleinste
Nieuwsgierig
•Waar is de Anti-materie heen?
Kijken zonder je ogen te gebruiken
onbekend voorwerp achter een gordijn
… en 100 kogeltjes
bovenaanzicht
?
Hoe ketsen de kogels af ?
Situatie 1
?
?
?
?
Situatie 2
Situatie 1
?
Situatie 2
?
De grootste microscoop op aarde
de deeltjesversneller
op CERN bij Genève
De LHC deeltjesversneller
Geneve
De deeltjesversneller
van binnen
Energie is gelimiteerd door de kracht
van 1232 dipool magneten: B= 8.4 T
Klassiek botsen
Quantum-mechanisch botsen
proton
proton
Botsingen van Deeltjes
•Niels Tuning Open Dag 2008
Hoe zien deeltjes er nou uit ??
Ongeveer zo:
Hoe zien deeltjes er nou uit??
Of ongeveer zo:
Simulatie top quark productie:
quark
quark
quark
proton
elektron
proton
neutrino
quark
LHCb
ATLAS
CMS
ALICE
De Atlas Muon Detector
mens
De Atlas pixel detector
80 MegaPixel camera 40.000.000 foto’s per seconde
Eerste plaatjes van deeltjes:
Voor-aanzicht
LHCb detector
Zij-aanzicht
LHCb detector
Eerste plaatjes van deeltjes:
Eerste plaatjes van deeltjes:
Pech: 19 september 2008
Test magneten op volle kracht
Kortsluiting tussen 2 magneten
Groot helium lek.
Meerdere magneten zijn
gerepareerd
In november beginnen we weer!
Sector 34
Reis naar het allerkleinste…
Theorie
LHC versneller
Detectoren
• Quarks zijn het allerkleinst
• Waar zijn de anti-quarks gebeleven??
• Deeltjesversnellers maken kleine
deeltjes: E=mc2
EINDE
Wat snappen we nog niet? “Anti-materie”
Waar is de anti-materie gebleven?
Geen anti-materie
met satellieten
Geen anti-materie
sterrenstelsels
Anti-materie:
gewoonste zaak van de wereld!
PET scan
+

ee

De deeltjesversneller
LHC: 27 km
Geneve
A10: 32 km
Amsterdam
Energie 1 proton (LHC)
Energie LHC bundel
3000 x 100.000.000.000 protonen
Bundel 2
Doorsnede LHC
bundelpijp
Bundel 1
Film: Angels & Deamons
Waar of niet waar?
1)
‘Door deeltjes te laten botsen, kunnen we de bouwstenen
van het heelal leren kennen.’
2)
‘De wetenschap beweert […], dat bij de oerknal alles
in het universum samen met een tegenpool is ontstaan.’
3)
‘Het is de energiebron van de toekomst. Duizendmaal
zo krachtig als kernenergie.’
Hoe ontdek je nou nieuwe dingen
Nieuwe afstandschaal EN nieuwe detector
Nieuw ?
Normaal
muon
muon
muon
?
muon
Fictie…
“Einde van de wereld” is onzin!
Elke dag zijn er botsingen op de
atmosfeer!
Kosmische straling
•18 oktober 2008