Hey du !

Universität Bonn „Von Quarks zu Quasaren“ Oktober 2004

Teilchenzirkus


Teilchenzirkus

Hey du !

Heute dreht sich alles um uns!!

Herzlich willkommen zum …


TeilchenzirkusTeilchenzirkus

Von Quarks zu Quasaren


Teilchenzirkus


Teilchenzirkus

Rastertunnelmikroskop


Teilchenzirkus


Teilchenzirkus

Elektron + Atom Elektron + Elektron + positives Ion

Stoßionisation


Teilchenzirkus

Erforschung der Radioaktivität

Marie Curie 1867 – 1934

geb. Sklodowska

Pierre Curie 1859 – 1906

Nobelpreis 1903


Teilchenzirkus

„Es war bestimmt das unglaublichste Ergebnis, das mir je in meinem Leben widerfuhr, es war fast so unglaublich, als wenn einer eine 15-Zoll-Granate auf ein Stück Seidenpapier abgefeuert hätte und diese zurückgekommen wäre und ihn getroffen hätte.“

Ernest J. Rutherford, 1911


Teilchenzirkus


Teilchenzirkusprimäres Teilchen trifft auf

Atmosphäre: 15 – 30 km Höhe

Atmosphäre

e

Fuji

3776 m

np

p, He, ...

e


Teilchenzirkus


TeilchenzirkusSuperkamiokande

Kamioka-Mine in Japan:

Japan:

- Nachweis extraterrestrischer Geisterteilchen -

H20: 50 000 t

40 m hoch, 40 m

11146 Photomultiplier50 cm

1 km tief inKamioka Mine


Teilchenzirkusprimäres Teilchen trifft auf

Atmosphäre: 15 – 30 km Höhe

Atmosphäre

e

Fuji

3776 m

np

p, He, ...

e


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Teilchenzirkus

solar

Sonne

atmos.

● Myonen: scharferLichtkegel

● Elektronen: verwaschener Lichtkegel

e,


Teilchenzirkus

Kondensstreifen beim Flugzeug

Rußpartikel aus Triebwerken

KondensierterWasserdampf

... erinnern an:


Teilchenzirkus

Ionisierendes Teilchen

+ Positives Ion

Elektron

+

+ +

++

+ +

+

- -

--

--

- -

-


Teilchenzirkus


Teilchenzirkus

E = mc2


Teilchenzirkus

Die Augen der Teilchenphysik: riesige Detektoren

30 GeV e ¯ p 800 GeV


TeilchenzirkusTeilchenzirkus

Von Quarks zu Quasaren


Teilchenzirkus

Elektromagnetismus gewinnt gegen Schwerkraft um das100.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000 fache


Teilchenzirkus

Alles

Elektro-magnetismus!


Teilchenzirkus

Neutronzerfall


Teilchenzirkus

* Es gibt vier fundamentale Kräfte.

Kraft Reichweite

Starke Kernkraft Protondurchmesser

Schwache Kraft 1/1000 Protondurchmesser

Elektromagnetismus unendlich

Schwerkraft unendlich


Teilchenzirkus

* Zu jeder Kraft gehört eine Ladung

Kraft Ladung

Starke Kernkraft Starke Ladung

Schwache Kraft Schwache Ladung

Elektromagnetismus Elektrische Ladung

Schwerkraft Masse


Teilchenzirkus

David J. Gross H. David Politzer Frank Wilczek

"for the discovery of asymptotic freedom in the theory of the strong interaction"

The Nobel Prize in Physics 2004


Teilchenzirkus

Kräfte = Austausch von Botenteilchen


Teilchenzirkus


Teilchenzirkus

Das kann man wirklich messen!


Teilchenzirkus


Teilchenzirkus

Emmy Noether1882 - 1935

Studiert Mathe trotz FrauenverbotErlangen, 1917:Symmetrie Erhaltungsgröße(Energie, Ladung,…)

Albert Einstein: "Fraulein Noether was the most significant creative mathematical genius …since the higher education of women began."


Teilchenzirkus

Teilchen- Antiteilchen- Symmetrie perfekt?

Welten aus Antimaterie?

Welt nur aus Materie! !


Teilchenzirkus

Weitere Symmetrien?

Botenteilchen mit den Eigenschaften von Materie?

Und andersrum?


Teilchenzirkus


Teilchenzirkus

Gravitationslinse2. Bild

Objekt

Bild

Beobachter


Teilchenzirkus


Teilchenzirkus

nah dran

weit wech

schnell

langsam


Teilchenzirkus


Teilchenzirkus

Tschüss !!!!!!


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50

7060

50

7060

50

7060

Irgendwo

Eichung:

Eichung:

WoandersEich-Symmetrien für Menschen


Teilchenzirkus

•Jede Kraft hat eigene Botenteilchen

• Boten nur sendbar, wenn entsprechende Ladung vorhanden

Kraft Botenteilchen

Starke Kernkraft Gluonen g

Schwache Kraft Weakonen (W und Z)

Elektromagnetismus Photonen

Schwerkraft ?


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Materie + Antimaterie Botenteilchen

Vor 13,4 Milliarden Jahren…

Hey du !

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