physik am samstag juni 2009 - fakultät für physik ... · wie entstand das universum? ... der...
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Fundamentale Fragen der Physik
1. Was sind die kleinsten Bausteine der
Materie?
2. Welche fundamentalen Krafte wirken
zwischen ihnen?
3. Wie entstand das Universum?
Elementarteilchenphysik
= Hochenergiephysik
Kosmologie, Astrophysik
Methodik der Elementarteilchenphysik:
Kollision von zwei Teilchen(-Strahlen), Untersuchung des Streuprozesses.
Die Erforschung immer kleinerer Strukturen erfordert immer hohere Energien.
Ulrich Nierste Vom Weltall zur Weltformel: Ratsel der modernen Physik page 2
Zehn hoch...
Schreibweise:
100 = 1, 101 = 10, 102 = 100,. . .
106 = 1.000.000 = 1 Million,. . . 109 = 1.000.000.000 = 1 Milliarde,
10−1 = 0.1, 10−2 = 0.01, 10−3 = 0.001,. . .
10−6 = 0.000001 = 1 Millionstel, 10−9 = 0.000000001 = 1 Milliardstel,
Mega, Giga...
106 = Mega–, 109 = Giga–, 1012 = Tera–, 1015 = Peta–,
Ulrich Nierste Vom Weltall zur Weltformel: Ratsel der modernen Physik page 3
Masse = Energie
Ingenieure messen Energie in Joule, Physiker lieber in Elektronvolt:
1 eV = 1.6 · 10−19J
Masse ist nur eine Form von Energie. Eine ruhender Korper mit Masse m hat
die Energie
E = mc2
wobei c die Lichtgeschwindig-
keit ist.
Wie geben eine Masse oft in
Giga-Elektronvolt an:
Ein Proton wiegt ca. 1 GeV.
Ein Physiker wiegt 5 · 1028 GeV.
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Dalton 1803-1808Lehre von den Atomen alsGrundbausteinen der Stoffe
Meyer/Mendelejev 1869-1871Periodensystem der Elemente107 Chemische Verbindungen 112 Atome
Rutherford (1871-1937)Atome: kompakter Kern mit Elektronenhülle
Bothe, Chadwick, Joliot (um 1932)Neutronen und Protonen im Kern112 Atome 3 Bausteine
Gell-Mann, Zweig (1964)Protonen, Neutronen, andere HadronenBestehen aus Quarks>100 Elementarteilchen 6 Quarks
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Proton, Elektron, Neutron
Ein Wasserstoffatom besteht aus einem Proton, das den Atomkern bildet, und
einem Elektron in der Atomhulle:
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Das Proton besteht aus zwei
Up-Quarks und einem Down-
Quark.
Elektrische Ladungsquantenzahlen:
Up-Quark: Down-Quark: Elektron
Ladungsquantenzahl: Q =2
3Q = −
1
3Q = −1
Schwere Atomkerne enthalten auch Neutronen, die aus zwei Down-Quarks und
einem Up-Quark bestehen.Proton: Q = 2 ·
2
3−
1
3= 1.
Neutron: Q =2
3− 2 ·
1
3= 0.
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Noch mehr Materie. . .
Es gibt drei Familien (oder Generationen) von Materieteilchen:
Die Teilchen der zweiten und dritten Familie sind schwerer als die die ersten.
Sie sind instabil und zerfallen in die Teilchen der ersten Familie. Man kann diese
Teilchen in Hochenergiekollisionen erzeugen und dann ihre Zerfalle studieren.
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Neutrinos
Zu jeder Familie gehort auch ein Neutrino, das keine Ladung tragt. Man
berechnet, dass im Universum 336 Neutrinos pro Kubikzentimeter sind.
Neutrinos fliegen durch alles hindurch und treten nur selten in eine
Wechselwirkung mit anderer Materie. Daher sind sie schwer nachzuweisen.
Fermionen
Materieteilchen nennt man
auch Fermionen, zu Ehren von
Enrico Fermi.
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Antimaterie
1928 suchte P.A.M. Dirac nach einer mathematischen Beschreibung des
Elektrons, die konsistent mit Albert Einsteins spezieller Relativitatstheorie
war. . .
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Antimaterie
1928 suchte P.A.M. Dirac nach einer mathematischen Beschreibung des
Elektrons, die konsistent mit Albert Einsteins spezieller Relativitatstheorie
war. . .
. . . und fand nur eine Gleichung mit zwei Losungen, die
zwei Teilchen mit gleicher Masse (von 511 keV) beschreiben.
Jedoch: Die elektrischen Ladungen sind entgegengesetzt:
Elektron: Q = −1
Positron: Q = 1
Positronen sind eine Form von Antimaterie, treffen Elektron und Positron
aufeinander, so verwandeln sie sich in Strahlung mit einer Energie von
2 · 511 keV.
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Positronen = Anti-Elektronen wurden 1932 von Carl David Anderson in der
kosmischen Hohenstrahlung entdeckt.
Proton + Proton → viele Teilchen + Energie
ր ↑ ց
Weltall Atmosphare Elektron + Positron
Heute ist die Produktion von
Positronen Routine:
Im HERA–Beschleunigerring
am DESY in Hamburg kollidier-
ten Protonen manchmal mit
Elektronen und manchmal mit
Positronen.
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Noch mehr Antimaterie. . .
Ebenso erzeugt man heute im Labor in großer Zahl Antiprotonen, z.B. im
US-amerikanischen Fermilab. Antiprotonen bestehen aus zwei Anti-Up-Quarks
und einem Anti-Down-Quark und haben die Ladungsquantenzahl
Q = 2 · (−2/3) + 1/3 = −1.
Am CERN in Genf
wurde 1995 erstmals
Antiwasserstoff erzeugt,
2002 erstmals in großer
Zahl, ca. 50000.
Dan Brown: Illuminati
und:
http://angelsanddemons.cern.ch
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Zusammenfassung: Materie
Es gibt drei Familien von Materieteilchen (= Fermionen):
Zu jedem Teil-
chen gibt es ein
Antiteilchen, mit
gleicher Masse und
entgegengesetzten
Quantenzahlen.
Die schwereren Teilchen der zweiten und dritten Familie werden in
Hochenergie-Kollisionen erzeugt (z.B. in Teilchenbeschleunigern oder wenn ein
hochenergetisches Teilchen aus dem Weltall auf die Atmosphare trifft),
zerfallen dann aber in die Teilchen der ersten Generation, aus denen die uns
umgebende stabile Materie aufgebaut ist.
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Krafte
ALLGEMEIN:
• KRÄFTE ENTSTEHEN DURCH AUSTAUSCH VON BOSONEN
• SCHEMATISCHE BESCHREIBUNG DURCH FEYNMANDIAGRAMME
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Bosonen
Kraftteilchen nennt man auch Bosonen,
zu Ehren von Satyendra Nath Bose.
Anstelle von Kraft spricht der Wissen-
schaftler lieber von Wechselwirkung.
Oft stellten sich vermeintlich verschiedene Krafte als unterschiedliche
Erscheinungsformen der selben Kraft heraus.
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Elektrizitat
ελεκτρoνelektron
Bernstein ist”elektrisch“
Magnetismus
λιθoσ µαγνεσlithos magnes
Stein aus Magnesia
1
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Die Forschungen von Coulomb, Volta, Biot, Ampere, Gauß, Ohm, Savart,
Faraday, Maxwell und Hertz fuhrten im 19. Jahrhundert zu der Erkenntnis,
dass Elektrizitat und Magnetismus verschiedene Formen der selben Kraft sind.
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Die Forschungen von Coulomb, Volta, Biot, Ampere, Gauß, Ohm, Savart,
Faraday, Maxwell und Hertz fuhrten im 19. Jahrhundert zu der Erkenntnis,
dass Elektrizitat und Magnetismus verschiedene Formen der selben Kraft sind.
Grundlagenforschung steht immer im Verdacht, nutzlos zu sein:
Der britische Schatzkanzler William Gladstone fragte einmal Michael Faraday,
welchen praktischen Nutzen seine Forschung uber Elektrizitat habe. . .
. . . und bekam zur Antwort:
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Die Forschungen von Coulomb, Volta, Biot, Ampere, Gauß, Ohm, Savart,
Faraday, Maxwell und Hertz fuhrten im 19. Jahrhundert zu der Erkenntnis,
dass Elektrizitat und Magnetismus verschiedene Formen der selben Kraft sind.
Grundlagenforschung steht immer im Verdacht, nutzlos zu sein:
Der britische Schatzkanzler William Gladstone fragte einmal Michael Faraday,
welchen praktischen Nutzen seine Forschung uber Elektrizitat habe. . .
. . . und bekam zur Antwort:
Sir, eines Tages werden Sie Steuern darauf erheben.
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Die Forschungen von Coulomb, Volta, Biot, Ampere, Gauß, Ohm, Savart,
Faraday, Maxwell und Hertz fuhrten im 19. Jahrhundert zu der Erkenntnis,
dass Elektrizitat und Magnetismus verschiedene Formen der selben Kraft sind.
Elektrizitat und Magnetismus wurden im Elektromagnetismus vereinheitlicht.
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Die Forschungen von Coulomb, Volta, Biot, Ampere, Gauß, Ohm, Savart,
Faraday, Maxwell und Hertz fuhrten im 19. Jahrhundert zu der Erkenntnis,
dass Elektrizitat und Magnetismus verschiedene Formen der selben Kraft sind.
Elektrizitat und Magnetismus wurden im Elektromagnetismus vereinheitlicht.
Licht wurde als elektromagnetische Welle erkannt.
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Die Forschungen von Coulomb, Volta, Biot, Ampere, Gauß, Ohm, Savart,
Faraday, Maxwell und Hertz fuhrten im 19. Jahrhundert zu der Erkenntnis,
dass Elektrizitat und Magnetismus verschiedene Formen der selben Kraft sind.
Elektrizitat und Magnetismus wurden im Elektromagnetismus vereinheitlicht.
Licht wurde als elektromagnetische Welle erkannt.
Hertz und Hallwachs fanden auch, dass sich Licht in bestimmten Situationen
wie ein Teilchen verhalt (Photoeffekt). Spater, aufbauend auf Erkenntnisse
Plancks, entwickelte Einstein die Theorie der Lichtquanten, die wir heute
Photonen nennen und als Lichtteilchen verstehen.
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Der Erfolg des Elektromagnetismus hat den Physikern Ansporn gegeben, nach
weiteren Vereinheitlichungen von Naturkraften zu suchen mit den Ziel einer
großen Vereinheitlichung, einer einzigen Theorie, die alle Naturkrafte
beschreibt.
Begriffe: Weltformel, Theory of Everything (TOE).
Im 19. Jahrhundert kannte man nur Elektromagnetismus und Gravitation (=
Schwerkraft). Einstein hat viele Jahre seines Lebens mit dem Versuch
verbracht, Elektromagnetismus und Gravitation zu vereinheitlichen. . .
. . . mehr zur Gravitation spater.
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Mehr Krafte. . .
Die starke Kraft (auch Kernkraft genannt) halt die Quarks zusammen. Sie
sorgt dafur, dass die Protonen und Neutronen im Atomkern zusammengehalten
werden, und nicht unter der abstoßenden elektromagnetischen Kraft
auseinanderfliegen.
Kraftteilchen der starken Kraft: Gluonen. Sie sind masselos wie das Photon.
Die schwache Kraft verursacht den radioaktiven Beta–Zerfall, sie kann Quarks
in andere Quarks und Elektronen in Neutrinos umwandeln. Beim Beta–Zerfall
zerfallt ein Down-Quark in eine Up-Quark, ein Elektron und ein Neutrino.Kraftteilchen der schwachen Kraft: W+–Boson, W−–Boson und Z–Boson.
Sie sind massiv!
Starke und schwache Kraft arbeiten in dem Prozess zusammen, der die Sonne
leuchten lasst.
Zu allen Kraften gehoren Quantenzahlen. Z.B. tragt das Elektron die
elektromagnetische Quantenzahl Q = −1, die starke Quantenzahl des
Elektrons ist jedoch gleich 0. Das Elektron spurt die starke Kraft also nicht.
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Der Ruhm der Entdeckung
Das Elektron wurde in Großbritannien von J.J. Thomson im Jahr 1897
entdeckt. Die ubrigen Materieteilchen wurden alle in den USA entdeckt.
Das Photon wurde von Hertz, Hallwachs, Lenard und Einstein, also in
Deutschland und der Schweiz identifiziert.
Das Gluon wurde 1979 am DESY in
Hamburg entdeckt.
Die W– und Z–Bosonen wurden
1983 am CERN im schweizerisch–
franzosischen Grenzgebiet gefun-
den.
Zum Standardmodell der Elementarteilchen gehort noch ein weiteres Boson:
Das Higgs-Teilchen ist fur die Erzeugung der Teilchenmassen notwendig. Es
wird am CERN entdeckt werden.
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Zusammenfassung: Kraftteilchen
Starke der Kraft = Ladungsquantenzahl mal Kopplungskonstante
Die Kopplungskonstanten der Krafte sind sehr verschieden, die Krafte sind also
bei weitem nicht gleich stark!
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Zusammenfassung: Kraftteilchen
Starke der Kraft = Ladungsquantenzahl mal Kopplungskonstante
Die Kopplungskonstanten der Krafte sind sehr verschieden, die Krafte sind also
bei weitem nicht gleich stark!
Es gibt nur drei Kopplungskonstanten... schones Etappenziel auf dem Weg zur
Weltformel, in der nur eine einzige Kopplungskonstante vorkommen sollte.
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Zusammenfassung: Kraftteilchen
Starke der Kraft = Ladungsquantenzahl mal Kopplungskonstante
Die Kopplungskonstanten der Krafte sind sehr verschieden, die Krafte sind also
bei weitem nicht gleich stark!
Stop! Fehlt da nicht etwas?
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Zusammenfassung: Kraftteilchen
Starke der Kraft = Ladungsquantenzahl mal Kopplungskonstante
Die Kopplungskonstanten der Krafte sind sehr verschieden, die Krafte sind also
bei weitem nicht gleich stark!
Was ist mit der Gravitation?
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Gravitation als Quantentheorie?
Konnen wir die Gravitation als Quantentheorie analog zur elektromagnetischen,
starken und schwachen Kraft beschreiben?
Mit einem Austauschteilchen Graviton?
Die Gravitationskraft, die zwei Korper aufeinander ausuben, ist proportional zu
den Massen der beiden Korper. Aber:
Starke der Kraft = Ladungsquantenzahl mal Kopplungskonstante
Also: Masse als Quantenzahl der Gravitation?
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Gravitation als Quantentheorie?
Konnen wir die Gravitation als Quantentheorie analog zur elektromagnetischen,
starken und schwachen Kraft beschreiben?
Mit einem Austauschteilchen Graviton?
Die Gravitationskraft, die zwei Korper aufeinander ausuben, ist proportional zu
den Massen der beiden Korper. Aber:
Starke der Kraft = Ladungsquantenzahl mal Kopplungskonstante
Also: Masse als Quantenzahl der Gravitation?
Leider beißt sich das mit der Allgemeinen Relativitatstheorie, die im
Experiment exzellent bestatigt ist!
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Allgemeine Relativitatstheorie (Einstein 1913)
Rµν−R2 gµν
︸ ︷︷ ︸
= −8πGc4
︸ ︷︷ ︸
Tµν
︸︷︷︸
Krummung des Raumes Natur-konstanten
Materie(Dichte, Druck,...)
Einstein
⇓ Masse
15
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�
Gravitation Stärke : 10 -38
Anziehung von Massen Reichweite: unendlich
�
Schwache Wechselwirkung Stärke : 1/100000Bewirkt den radioaktiven Zerfall Reichweite: sehr klein!
�
Elektromagnetische Wechselwirkung Stärke : 1/100Gleiche Ladungen stossen sich ab, Reichweite: unendlichungleiche ziehen sich an
�
Starke Wechselwirkung Stärke : 1Anziehende Kraft zwischen den Quarks Reichweite: ~10 -15m
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Ratsel Nr. 1
Warum ist die Gravitation anders als die anderen drei Naturkrafte?
Wie kann die Gravitation zu einer Quantentheorie gemacht werden?
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Ratsel Nr. 1
Warum ist die Gravitation anders als die anderen drei Naturkrafte?
Wie kann die Gravitation zu einer Quantentheorie gemacht werden?
Muss man das uberhaupt?
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Ratsel Nr. 1
Warum ist die Gravitation anders als die anderen drei Naturkrafte?
Wie kann die Gravitation zu einer Quantentheorie gemacht werden?
Muss man das uberhaupt?
In unseren Beschleunigerexperimenten konnen wir die Gravitation ruhig
vergessen, weil sie viel schwacher ist als elektromagnetische, starke und
schwache Kraft.
Solange die Gravitation schwach ist, konnen wir sie sogar in unsere Rechnungen
mit einbeziehen, uber die von der Gravitation verursachte Raumkrummung.
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Ratsel Nr. 1
Warum ist die Gravitation anders als die anderen drei Naturkrafte?
Wie kann die Gravitation zu einer Quantentheorie gemacht werden?
Muss man das uberhaupt?
In unseren Beschleunigerexperimenten konnen wir die Gravitation ruhig
vergessen, weil sie viel schwacher ist als elektromagnetische, starke und
schwache Kraft.
Solange die Gravitation schwach ist, konnen wir sie sogar in unsere Rechnungen
mit einbeziehen, uber die von der Gravitation verursachte Raumkrummung.
Jedoch: Wenn Massen so stark konzentriert sind, dass die Starke der
Gravitation mit der der anderen Krafte vergleichbar wird, geht’s schief,. . .
. . . also z.B. bei Schwarzen Lochern, die beim Kollaps ausgebrannter
schwerer Sterne entstehen, oder
. . . am Beginn des Universums, direkt nach dem Urknall,
in den ca. ersten 10−43 Sekunden.
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Ratsel Nr. 2
Die elektromagnetischen
Ladungsquantenzahlen sind
gerade so beschaffen, dass
sich die Ladungen von
Proton und Elektron genau
kompensieren:
Zum Gluck: Durch diese Ladungsquantisierung sind Atome und Molekule
elektrisch neutral. Das ist eine Voraussetzung fur stabile chemische
Verbindungen und letzendlich fur Leben.
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Dieses Ratsels Losung?
Das Muster der Quantenzahlen von Quarks, Elektronen und Neutrinos zeigt
klar, dass man alle Materieteilchen einer Familie als ein einziges Objekt
auffassen kann. Die elektromagnetische, starke und schwache Kraft, die auf
diese Teilchen wirken, werden dann identisch.
Diese drei Kafte konnen in der Tat in einer vereinheitlichten Theorie
beschrieben werden.
In vereinheitlichten Theorien ist die erwunschte Ladungsquantisierung
automatisch realisiert.
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Große Vereinheitlichung
Jedoch: Wie konnen elektromagnetische, starke und schwache Kraft identisch
sein, wenn sie verschiedene Kopplungskonstanten haben?
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Große Vereinheitlichung
Jedoch: Wie konnen elektromagnetische, starke und schwache Kraft identisch
sein, wenn sie verschiedene Kopplungskonstanten haben?
Man hat berechnet (und
experimentell bestatigt),
dass die Kopplungkon-
stanten sich andern und
auf einen gemeinsamen
Wert zulaufen, wenn man
die Krafte bei kurzeren
Abstanden misst.
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Große Vereinheitlichung
Jedoch: Wie konnen elektromagnetische, starke und schwache Kraft identisch
sein, wenn sie verschiedene Kopplungskonstanten haben?
Man hat berechnet (und
experimentell bestatigt),
dass die Kopplungkon-
stanten sich andern und
auf einen gemeinsamen
Wert zulaufen, wenn man
die Krafte bei kurzeren
Abstanden misst.
Das heißt, die Große Vereinheitlichung ist nur bei kurzen Abstanden, einem
1016–tel des Protonradius’, realisiert. Das entspricht Energien von 1016 GeV!
Dort sind dann die Materieteilchen einer Familie identisch, und es gibt nur
noch ein Materieteilchen pro Familie. Ebenso sind alle Kraftteilchen identisch.
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Mehr vom Weltall
Das Universum entstand vor 13,7 Milliarden Jahren in einem Urknall.
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Mehr vom Weltall
Das Universum entstand vor 13,7 Milliarden Jahren in einem Urknall.
Woher wissen wir das?
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Mehr vom Weltall
Das Universum entstand vor 13,7 Milliarden Jahren in einem Urknall.
Woher wissen wir das?
Die Einsteinsche Allgemeine Relativitatstheorie lasst uns zunachst nur die Wahl
zwischen einem expandierenden und einem kollabierenden Universum.
Die Hypothese eines aus einem Urknall hervorgegangenen, expandierenden
Universums bringt eine Fulle von Vorhersagen mit sich, die man durch
Beobachtung uberprufen kann.
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1. BEOBACHTUNG:
PRIMORDIALE HÄUFIGKEIT DER ELEMENTE 75% H, 24% He, <1% Li, .. .ELEMENTSYNTHESE IN DEN ERSTEN DREI MINUTEN
Messung der Zusammensetzungmit Spektralanalyse
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2. BEOBACHTUNG:
DIE GALAXIEN ENTFERNEN SICHVON EINANDER (Hubble 1930)
JE GRÖSSER DIE ENTFERNUNGDESTO SCHNELLER
Kalzium
Hubble
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3. BEOBACHTUNG:
KOSMISCHE HINTERGRUNDSTRAHLUNG (Penzias, Wilson 1956)2.7 K TEMPERATURSTRAHLUNG LICHTBLITZ DES URKNALLS
Körper mit Temperatur T [K] strahlen mit Frequenzverteilung ν
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Kosmische Hintergrundstrahlung
Die kosmische Hintergrundstrahlung, die Penzias und Wilson fanden, ist so
etwas wie das Licht-Echo des Urknalls. Die Frequenz dieser Photonen
entspricht einer Temperatur von 2,7 C◦ uber dem absoluten Nullpunkt. Mit der
Expansion des Universums haben sich diese im fruhen Universum erzeugten
Photonen abgekuhlt.
Die kosmische Hintergrundstrahlung ist mittlerweile sehr gut verstanden: Man
konnte ihre Helligkeitsschwankungen und die Polarisation der Photonen
berechnen und danach erfolgreich mit Satelliten-Beobachtungen vergleichen.
Ulrich Nierste Vom Weltall zur Weltformel: Ratsel der modernen Physik page 50
Ratsel Nr. 3
Nur: Die Daten der kosmischen Hintergrundstrahlung zeigen klar, dass es im
Weltall mehr Materie gibt, als wir sehen, kennen oder berechnen:
Sterne und ihre Uberbleibsel, intergalaktischer Staub, freier Wasserstoff, freies
Helium und Neutrinos machen gerade einmal ein Siebtel der Materie des
Universums aus!
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Hinweise auf mysteriose Dunkle Mate-
rie sind nicht neu:
Schon 1933 beobachtete Fritz Zwicky
einen Galaxienhaufen aus etwas 1000
Galaxien, der eigentlich hatte auseinan-
derfliegen mussen, aber wie von Zau-
berhand zusammengehalten wurde, of-
fensichtlich durch die zusatzliche Gra-
vitation Dunkler Materie.
Noch klarer beobachtet man die Gravi-
tation Dunkler Materie in den Rotati-
onskurven sogenannter Spiralgalaxien.
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Ratsel Nr. 4
Energiebilanz des Universums:
Dunkle Materie bremst die Expansion
des Universums. Man schließt aus Be-
obachtungen (der Expansion und der
Krummung) jedoch auch auf die Exi-
stenz Dunkler Energie, die die Expansi-
on des Universums beschleunigt.
Nur 5% des Energiehaushalts des Universums sind verstanden!
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Ausblick
In drei Monaten wird der Large Hadron Collider (LHC) am Europaischen
Zentrum fur Teilchenphysik (CERN) in Betrieb gehen. Dort werden Protonen
zunachst mit einer Energie von 10 TeV (spater 14 TeV) kollidieren, um die
Naturgesetze bis hinunter zu Abstanden von einem Tausendstel des
Protonradius’ zu erforschen.
Der LHC wird das Higgs-Teilchen finden, das fur die Erzeugung der
Teilchenmassen gebraucht wird. Er wird mit großer Wahrscheinlichkeit auch die
mysteriosen Teilchen erzeugen, die die Dunkle Materie bilden. Weiter erhoffen
wir uns neue Erkenntnisse uber die Vereinheitlichung der Krafte, also den
nachsten Schritt hin zur Weltformel.
Ulrich Nierste Vom Weltall zur Weltformel: Ratsel der modernen Physik page 55
Daten
Umfang: 27 km
Vakuum: 10−13 atm in 8500 m3 Volumen
Dipolmagnete: Magnetfeld 8,3 T, supraleitend bei 1,9 K = -271,3 C◦
Protonstrahl: 11245 Umlaufe pro Sekunde
Kollisionen: 600 Millionen pro Sekunde
Datenmenge: 1 Petabyte pro Sekunde → Entwicklung des World Wide Grid
Kosten: 6 Mrd. Euro
Ulrich Nierste Vom Weltall zur Weltformel: Ratsel der modernen Physik page 58
Daten
Umfang: 27 km
Vakuum: 10−13 atm in 8500 m3 Volumen
Dipolmagnete: Magnetfeld 8,3 T, supraleitend bei 1,9 K = -271,3 C◦
Protonstrahl: 11245 Umlaufe pro Sekunde
Kollisionen: 600 Millionen pro Sekunde
Datenmenge: 1 Petabyte pro Sekunde → Entwicklung des World Wide Grid
Kosten: 6 Mrd. Euro
Der britische Schatzkanzler William Gladstone wurde jetzt nach dem
praktischen Nutzen fragen.
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Medizintechnik, Positron–Elektron–Tomografie:
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Am CERN wurde das World Wide Web erfunden:
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