De large hadron collider: Hoe zien de eerste botsingen eruit? Ivo van Vulpen

Vergelijkbare documenten
Zoektocht naar de elementaire bouwstenen van de natuur

Week-end van de wetenschap, Groningen, 6 oktober 2013 Ivo van Vulpen

Higgs en de Kosmos Niels Tuning (Nikhef) 31 oktober 2013

De ontdekking van het Higgs boson. Ivo van Vulpen

Higgs en de Kosmos Niels Tuning (Nikhef) Hoorn, 15 april 2014

Zoektocht naar de elementaire bouwstenen van de natuur. Resultaten uit 1 e jaar van de LHC. Ivo van Vulpen

LHCb Wat doen wij? Niels Tuning voor ET - 8 januari 2013

28 augustus 2012, Introductiecollege 1e jaars studenten UvA. Het Higgs boson. Ivo van Vulpen (UvA/Nikhef)

De magische wereld van het allerkleinste - gedeelde dromen & innovatie -

De Large Hadron Collider 2.0. Wouter Verkerke (NIKHEF)

Zoektocht naar het Higgs deeltje. De Large Hadron Collider in actie. Stan Bentvelsen

CERN, de LHC en Het Heelal. Aart Heijboer (CERN)

De bouwstenen van het heelal Aart Heijboer

Majorana Neutrino s en Donkere Materie

Het Standaardmodel. HOVO college Teylers 20 maart 2012 K.J.F.Gaemers

Materie bouwstenen van het heelal FEW 2009

HET PROJECT LARGE HADRON COLLIDER

Nieuwe resultaten van de zoektocht naar het Higgs deeltje in ATLAS

Sterren kijken op de bodem van de zee Aart Heijboer

Op zoek naar nieuwe deeltjes met de LHC deeltjesversneller

Higgs-deeltje. Peter Renaud Heideheeren. Inhoud

Nikhef Workshop. 3de-jaars bachelor NIKHEF/UvA. docenten: Dr. Ivo van Vulpen Dr. Auke-Pieter Colijn

Het Higgs-deeltje ontdekt. En wat dan?

Wordt echt spannend : in 2015 want dan gaat versneller in Gevene? CERN echt aan en gaat hij draaien op zijn ontwerp specificaties.

Wereld van het allergrootste

Wetenschappelijke Nascholing Deel 1: Van de alchemisten tot het Higgs-deeltje

Deeltjesfysica in vogelvlucht. Frank Filthaut Radboud Universiteit Nijmegen / Nikhef

Waarvan is het heelal gemaakt? Hoe is het allemaal begonnen?

In Pursuit of Lepton Flavour Violation. A search for the τ -> μγγ decay with ATLAS at s = 8 TeV. I. Angelozzi

Symmetie en Symmetrie. in het Standaard Model

Het Quantum Universum. Cygnus Gymnasium

Large Hadron Collider. Werkbladen. HiSPARC. 1 Inleiding. 2 Voorkennis. 3 Opgaven atoombouw. C.G.N. van Veen

Werkstuk Natuurkunde Het Higgsboson

Start van de Large Hadron Collider te CERN

EEN ONTDEKKINGSREIS NAAR HET ALLERKLEINSTE EN ALLERGROOTSTE

Quantummechanica en Relativiteitsleer bij kosmische straling

Massa: misschien denkt u er alleen aan als u op de weegschaal staat. Grote natuurkundigen hebben er mee geworsteld. Mensen zoals Newton, Einstein en

De zoektocht naar het Higgs boson. Ivo van Vulpen

Wetenschappelijke Nascholing Deel 3: En wat met de overige 96%?

Vergelijk het maar met een ijsberg: de 20% die uitsteekt boven water zien we. De 80% onder water zien we niet, maar is er wel!

En ik ben niet de enige, door de eeuwen heen hebben grote natuurkundigen geworsteld met het begrip massa.

Van atoom tot kosmos

De LHC deeltjesversneller: waarom en hoe?

De deeltjes die bestudeerd worden hebben relativistische snelheden, vaak zeer dicht bij de lichtsnelheid c. De interacties tussen deeltjes grijpen

Probus Aalsmeer 20 mei Alles en Niks. VAN DE OERKNAL TOT HIGGS Niels Tuning. Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek

Nederlandse samenvatting

Probus 23 apr Alles en Niks. VAN DE OERKNAL TOT HIGGS Niels Tuning. Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek

Loesje over de de Oerknal: Eerst was er niets en toen is dat nog ontploft ook

Kleinse Fles. Introductie String Zoologie Brane Worlds Zwarte Gaten

Deeltjes en velden. HOVO Cursus. Jo van den Brand 26 september

Vorig college: Geladen leptonen: e, μ, τ Neutrino s Pionen, vreemde deeltjes Hadronen: mesonen en baryonen Quarks: u, d, s Zware quarks: c, b, t

ATLAS: Detector & Fysica. Robin van der Leeuw

VERENIGDE DEELTJESINTERACTIES

Citation for published version (APA): Vos, K. K. (2016). Symmetry violation in weak decays [Groningen]: University of Groningen

Waarneming van een nieuw deeltje met massa 125 GeV

Versnellers en Detectoren

Next-to-Soft Factorization and Unitarity in Drell-Yan Processes D. Bonocore

Massahysterie over het massamysterie. dr. Frank Filthaut Radboud Universiteit Nijmegen & Nikhef

H2: Het standaardmodel

Cursus deeltjesfysica

Nederlandse Samenvatting

Het ongrijpbare Higgs-deeltje gegrepen

Aarde Onze Speciale Woonplaats

Large Hadron Collider. Uitwerkingen. HiSPARC. 1 Inleiding. 2 Voorkennis. 3 Opgaven atoombouw. C.G.N. van Veen

Samenvatting. Deeltjesfysica en het Standaard Model

BIG BANG ANTIMATERIE IS GEEN SCIENCEFICTION

LDR naar CERN. LDR naar CERN, pag. 1. Door: F.Horsten & F.Smit

PGO-Leidraad Algemene NatuurWetenschappen

OP ZOEK NAAR HET HIGGS-DEELTJE

Antares: een telescoop op de bodem van de zee Aart Heijboer. April 2010, astra alteria, Putten

Het mysterie van massa massa, ruimte en tijd

Deeltjes in Airshowers. N.G. Schultheiss

Spinning the Higgs. Spin and Parity Measurement of the Discovered Higgs-Like Boson in the H WW lνlν Decay Mode R.Z. Aben

Donkere Materie Een groot mysterie

Kijk eens naar de de volgende figuren:

De LHC deeltjesversneller: waarom en hoe?

Meesterklas Deeltjesfysica. Universiteit Antwerpen

Bezoek aan CERN met Vendelinus februari Vendelinus 10/03/18

Een Lied over Bomen en Pinguïns

Elementaire Deeltjesfysica

Het elementair abc van een elementair deeltje

Proloog J.J.Thomson Ontdekking van het ELEKTRON

Alice en de quarkgluonsoep

Hoogtepunten uit de Speciale Rela2viteit theorie van Einstein Stan Bentvelsen

UvA-DARE (Digital Academic Repository) Fundamentals of the pure spinor formalism Hoogeveen, J. DOI: / Link to publication

Figuur 12a: Groei van frankino s/neutrino s tot infrarood fotonen van het proton.

Nieuwe Meer 26 okt Alles en Niks. VAN DE OERKNAL TOT HIGGS Niels Tuning. Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek

(a) Noem twee eigenschappen die quarks en leptonen met elkaar gemeen hebben.

Het berekenbare Heelal

Gravitatie en kosmologie

LHC$upgrade:$hoge$luminositeit$

Betekenis en Ontdekking van het Higgs-deeltje

Deeltjes binnen het standaardmodel

2.1 Elementaire deeltjes

Een mooi moment is er rond een honderdduizendste van een seconde. Ja het Universum is nog piepjong. Op dat moment is de temperatuur zover gedaald dat

Elementaire Deeltjesfysica

Sterrenkunde Ruimte en tijd (3)

Bachelorproject: Onderscheiden van signaal en achtergrond in de CMS-detector van LHC te CERN. Promotor: Jorgen D'Hondt. Academiejaar

Hoe werken krachtdeeltjes

Transcriptie:

De large hadron collider: Hoe zien de eerste botsingen eruit? Ivo van Vulpen

Het grootste en het kleinste volgens mijn dochter van 3 volgens haar vader Olifant Klein muisje Grootst Kleinst 10 +22 m 10-9 m

Deeltjesfysica 10-15 m atoom kern Wat zijn de bouwstenen van de dingen om ons heen?

[1] Wow, mooi! fascinerende complexe patronen! [2] Gewoon 4 gekleurde draadjes en simpel symmetrisch patroon

De stand van zaken in oktober 2009 http:// pdg.lbl.gov

De elementaire deeltjes up down elektron up up down Proton + 4 natuurkrachten up down down Neutron

Wat kan je maken met deze 3 bouwstenen? periodiek systeem van Mendeleev Alles! Voorzitter NWO

bouwstenen van proton/neutron Deeltjes Krachten Quarks 1) Electromagnetisme 2) Zwakke kernkracht Leptons 3) Sterke kernkracht elektron

Wat snappen we nog niet:

Ivo.van.Vulpen@nikhef.nl

Paar kleine dingetjes: 1-96% van de materie in het heelal is onbekend donkere materie 2 - Waar is alle anti-materie gebleven? 3 - Higgs boson - waarom past gravitatie niet in SM, extra dimensies, waarom 3 families, fermionen fundamentele deeltjes, supersymmetrie, protonen stabiel, quantisatie electrische lading, exploderende quantumcorrecties, kleine neutrino massa s, string theorie,

1 Donkere-materie Normale materie (4%) Revolutie in kosmologie laatste paar jaar Structuur van het heelal: we hebben al die tijd maar 4% van het heelal bestudeerd We gaan proberen de donkere materie deeltjes in het laboratorium maken

kijken zonder je ogen te gebruiken

1] Kijken met licht Licht verstrooit aan objecten die groter zijn dan zijn golflengte Met je oog kan je niks zien dat kleiner is dan 10-6 m IR 10-6 m UV 2] Kijken met deeltjes Idee: laat kleine deeltjes afketsen van het object deeltjes-microscoop: - klein: elektronen microscoop - kleinst: protonen microscoop (LHC)

onbekend voorwerp achter een gordijn en 100 kogeltjes bovenaanzicht? Hoe ketsen de kogels af?

Experiment 1?? Experiment 2??

Experiment 1? Experiment 2?

Experiment 3? Quantum-model Einstein: E=mc 2 Kijken naar sub-atomaire structuren: 1) Kleine kogels maken: Deeltjesversneller 2) Berekenen wat je verwacht voor een hypothese: Theorie 3) Afgeketste deeltjes kunnen bekijken: Detector

De grootste microscoop op aarde de Large Hadron Collider (LHC) op CERN bij Genève

De Large Hadron Collider LHC: 27 km A10: 32 km Genève Amsterdam

The LHC machine Energie is gelimiteerd door de kracht van 1232 dipool magneten: B= 8.4 T

Energie van 1 proton in de LHC Energie LHC bundel 3000 x 100.000.000.000 protonen Bundel 2 Doorsnede LHC bundelpijp Bundel 1

40 miljoen botsingen per seconde Bundel 1 Bundel 2

Klassiek botsen proton Quantummechanisch botsen proton

Wat verwacht je? Klopt het? Inderdaad nieuwe deeltjes?

Hoe zien die botsingen er nou uit? quark quark Simulatie top quark productie quark proton elektron proton neutrino quark

Onze fototoestellen

De vier experimenten LHCb ATLAS CMS Alice

De Atlas pixel detector 80 MegaPixel camera 40.000.000 foto s per seconde

De Atlas SCT detector Foto in de cleanroom op het Nikhef (Amsterdam)

hoe ontdek je nou nieuwe dingen?

Hoe ontdek je nou nieuwe dingen Nieuwe afstandschaal EN nieuwe detector Nieuw? Normaal muon muon muon muon Ja Higgs waarschijnlijk deeltje? wel

Fotootjes kijken 40 miljoen botsingen per seconde mag maar 200 per seconde opslaan 1 naald in 40 miljoen hooibergen.. per seconde! ongeveer 1 Higgs boson per dag 100/105

We zijn er klaar voor Deeltjesversneller Theorie Detectoren Volop aan het runnen 10 aug 10 sep 10 oct Meer dan genoeg vragen meer dan genoeg ideeën

EINDE Email: Ivo.van.Vulpen@nikhef.nl

CERN Mijn oude huis Anti-materie ATLAS detector Gebouw-40 globe 21 cctober, 2006 Waar is de Anti-materie heen?

Albert Einstein Energie en massa zijn equivalent je kan nieuwe deeltjes maken

Zwaartekracht en Electromagnetisme zelfde krachten nieuwe modellen Newton Relativiteitstheorie Einstein Quantummechanica Maxwell Bohr

Wat waren de problemen 100 jaar geleden? elektron:lading -1 proton:lading +1 Waarom valt het elektron niet op de kern?

Quantummechanica nuttig? Quantum mechanica? Niels Bohr Quantum mechanica en begrip van atomen cruciaal voor transitors.

Relativiteitstheorie nuttig? Relativiteitstheorie? Zonder relativiteitstheorie zit de GPS er 10 km per dag naast!

Begrijpen we ook het iets verderop? Maan Aarde Mars 20/105

1 Donkere-materie Temperatuurfluctuaties structuur van het heelal Rotatie-curves Cluster formaties & gravitationele lens Er is meer materie dan we kunnen zien

m r v H halo Disc Spiral galaxy Snelheid (km/s) data Rota%e- snelheid sterren Gravita'e vs centrifugale kracht: R - 0.5 Afstand tot centrum stelsel (kpc) Er is dus meer massa dan we kunnen zien donkere materie deeltjes? 40/105

De Atlas detector bestaat echt oude baas nieuwe baas

Puzzelen voor gevorderden

computing ook geen eitje

Wist je dat je maar 200 botsingen per seconde op kan slaan? dat is nl. al 6 PetaByte per jaar (6000 Tb = 100.000 DVD s) je moet dus 99.9995 % van de foto s weggooien elke seconde weer YES NO Cancel De data wordt verspreid over de hele wereld Ook naar SARA/Nikhef (Amsterdam)

(Grid-) computing ATLAS: 40 miljoen botsingen/sec 200 Hz op tape gewoon 3000 PC s CERN s eerste computer Wim Klein Data-storage: - ATLAS produceert 50 Pb per jaar - 10 Tier-1 sites, met Nikhef/SARA CERN grid

LHC data Balloon (30 Km) CD stack 1 year LHC raw data (10 Pb ~ 20 Km) is het nou echt zoveel? ja! Concorde (15 Km) Mt. Blanc (4.8 Km)