Физика элементарных частиц: от микромира к проблемам...

38
ФИЗИКА ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЧАСТИЦ: ОТ МИКРОМИРА К ПРОБЛЕМАМ ВСЕЛЕННОЙ Орлов Илья Олегович Новосибирский государственный университет Институт ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН

Upload: ilya-orlov

Post on 23-Dec-2014

257 views

Category:

Education


4 download

DESCRIPTION

Научно-популярная лекция о физике элементарных частиц и связи между явлениями мира элементарных частиц и вопросами развития Вселенной. Лекция прочитана в Большом новосибирском планетарии 9 октября 2013 г.

TRANSCRIPT

Page 1: Физика элементарных частиц: от микромира к проблемам Вселенной

ФИЗИКА ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЧАСТИЦ:ОТ МИКРОМИРА К ПРОБЛЕМАМ ВСЕЛЕННОЙ

Орлов Илья ОлеговичНовосибирский государственный университетИнститут ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН

Page 2: Физика элементарных частиц: от микромира к проблемам Вселенной

Вещество

Page 3: Физика элементарных частиц: от микромира к проблемам Вселенной

АтомыМолекул

а

ЯдроЭлектроны

Атом

Page 4: Физика элементарных частиц: от микромира к проблемам Вселенной
Page 5: Физика элементарных частиц: от микромира к проблемам Вселенной

АтомыМолекул

а

ЯдроЭлектроны

Атом

Page 6: Физика элементарных частиц: от микромира к проблемам Вселенной

Нейтрон

Протон

Ядро

Page 7: Физика элементарных частиц: от микромира к проблемам Вселенной
Page 8: Физика элементарных частиц: от микромира к проблемам Вселенной

Нейтрон

Протон

Ядро

Page 9: Физика элементарных частиц: от микромира к проблемам Вселенной

ПротонКварки

Page 10: Физика элементарных частиц: от микромира к проблемам Вселенной

Вещество

Атомы

Молекула

Атом

ЭлектроныЯдро

ЯдроНейтрон

Протон

ПротонКварки

d

u

u

du

d

du

d

d

u

u

d

u

u

du

d

d

u

u

d

u

u

Page 11: Физика элементарных частиц: от микромира к проблемам Вселенной

КАК ЭТО ВСЁ ИЗУЧАЮТ?

Page 12: Физика элементарных частиц: от микромира к проблемам Вселенной

КОЛЛАЙДЕРЫ

• 1963 г.• ИЯФ СО АН СССР, Новосибирск• Стэнфордский университет

Г. И. Будкер

В. К. Г. Панофски

Page 13: Физика элементарных частиц: от микромира к проблемам Вселенной
Page 14: Физика элементарных частиц: от микромира к проблемам Вселенной
Page 15: Физика элементарных частиц: от микромира к проблемам Вселенной

УСКОРИТЕЛИ В ОБЫЧНОЙ ЖИЗНИ

Электронно-лучевая трубка

Page 16: Физика элементарных частиц: от микромира к проблемам Вселенной
Page 17: Физика элементарных частиц: от микромира к проблемам Вселенной
Page 18: Физика элементарных частиц: от микромира к проблемам Вселенной

The Stanford two-mile electron linear accelerator (SLAC)

Page 19: Физика элементарных частиц: от микромира к проблемам Вселенной
Page 20: Физика элементарных частиц: от микромира к проблемам Вселенной
Page 21: Физика элементарных частиц: от микромира к проблемам Вселенной

09.08.11 И. О. Орлов, СПФКС-9 21

Page 22: Физика элементарных частиц: от микромира к проблемам Вселенной

БОЛЬШОЙ АДРОННЫЙ КОЛЛАЙДЕР

Page 23: Физика элементарных частиц: от микромира к проблемам Вселенной

24

LHC: ВИД ИЗНУТРИ

Page 24: Физика элементарных частиц: от микромира к проблемам Вселенной

СВЕРХПРОВОДЯЩИЕ МАГНИТЫ

Page 25: Физика элементарных частиц: от микромира к проблемам Вселенной

Коллаборация

Page 26: Физика элементарных частиц: от микромира к проблемам Вселенной

На эксперимент:

• 40 миллионов столкновений в секунду

• После фильтрации - 100 событий в секунду представляют интерес

• 1 Мб оцифрованных данных на каждое событие = 100 Мб/сек

• 1 миллиард записанных событий = 1 Пб/год

1 мегабайт (1 Мб)Цифровая фотография

1 гигабайт (1 Гб) = 1000 Мб

DVD-фильм

1 терабайт (1 Тб)= 1000 Гб

Годовое производствокниг в мире

1 петабайт (1 Пб)= 1000 Тб

10% годового потока данных LHC

1 эксабайт (1 Эб)= 1000 Пб

Годовой производимый объем информации

Общий поток данных с 4 экспериментов -

до 15 петабайт в год

ОБЪЁМ ДАННЫХ LHC

Page 27: Физика элементарных частиц: от микромира к проблемам Вселенной

1 Пб = 1 петабайт = 1000 терабайт

данныеза год

вес DVD

Сырые данные

3,2 Пб 14 000 кг

Реконструкция

1,0 Пб 4 400 кг

Физические данные

0,2 Пб 784 кг

Публикации 10 Мб

Page 28: Физика элементарных частиц: от микромира к проблемам Вселенной
Page 29: Физика элементарных частиц: от микромира к проблемам Вселенной

БОЗОН ХИГГСА

• Частица, «ответственная» за инерционную массу частиц

Page 30: Физика элементарных частиц: от микромира к проблемам Вселенной
Page 31: Физика элементарных частиц: от микромира к проблемам Вселенной
Page 32: Физика элементарных частиц: от микромира к проблемам Вселенной

РАСШИРЕНИЕ ВСЕЛЕННОЙ

Page 33: Физика элементарных частиц: от микромира к проблемам Вселенной

ЭНЕРГИЯ И СОСТАВ ВСЕЛЕННОЙ

Page 34: Физика элементарных частиц: от микромира к проблемам Вселенной

БОЗОН ХИГГСА• Масса – один из принципиальных

параметров теории развития Вселенной• M ~ 125,5 ± 0,5 ГэВ

Page 35: Физика элементарных частиц: от микромира к проблемам Вселенной

КОСМИЧЕСКИЕ ЛУЧИ

Page 36: Физика элементарных частиц: от микромира к проблемам Вселенной

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ СПЕКТР

Галактическиеисточники

Источникивне Галактики

Неизвестно

AGASA: 17 событий > 6x1019 эВ HiRes: 2 события (~ 20 ожидалось)

Отсечка Грейзена-Зацепина-Кузьмина

(GZK cutoff)

E ~ 5·1020 эВ

Page 37: Физика элементарных частиц: от микромира к проблемам Вселенной

ИНТЕРЕСНО?

Новосибирский государственный университет Физический факультет

Новосибирский государственный технический университет

Физико-технический факультет

Page 38: Физика элементарных частиц: от микромира к проблемам Вселенной

ЕСТЬ ВОПРОСЫ ЛИЧНО КО МНЕ?

[email protected][email protected]• http://vk.com/orlovio• http://Facebook.com/OrlovIO• http://Twitter.com/OrlovIO

Как получить презентацию этой лекции?• http://slideshare.net/OrlovIO• или написать и попросить :)