Die Dunkle Seite des Universums Berner Physiker auf der Suche nach Dunkler Materie

Größe: px
Ab Seite anzeigen:

Download "Die Dunkle Seite des Universums Berner Physiker auf der Suche nach Dunkler Materie"

Transkript

1 Die Dunkle Seite des Universums Berner Physiker auf der Suche nach Dunkler Materie Marc Schumann AEC, Universität Bern Seniorenuniversität Bern, 11. Oktober 2013

2 normale Materie Dunkle Materie? 95% des Dark Matter Search with XENON Universums istschumann dunkel Universität Zürich Marc Albert Einstein Center for Fundamental Physics, Bern, Dunkle Energie????

3 Was ist (Dunkle) Materie? Woher wissen wir, daß es Dunkle Materie gibt? Wie suchen wir nach Dunkler Materie?

4 Normale Materie 1 m = 100 m 10 cm = m 1 mm = m 10 µm = m 10 nm = m Quelle: P.& P. Morrison: Zehn Hoch. Dimensionen zwischen Quarks und Galaxien. Spektrum-Verlag, 2002

5 Chemie

6 Normale Materie 1 m = 100 m 10 cm = m 1 mm = m Elektronenhülle Atomkern 10 µm = m 10 nm = m 0.1 nm = m 1 nm = m Quelle: P.& P. Morrison: Zehn Hoch. Dimensionen zwischen Quarks und Galaxien. Spektrum-Verlag, 2002

7 Kernphysik und Radioaktivität Die Nuklidkarte γ Blei γ Wasserstoff Eisen γ

8 Teilchenphysik am CERN

9 Teilchenphysik Higgs Boson

10 H µµµµ

11 Astroteilchenphysik WIMP

12

13 Galaktische Rotationskurven Erwartung: Kepler Rotation (wie im Sonnensystem) 13

14 Galaktische Rotationskurven Erwartung: Kepler Rotation (wie im Sonnensystem) Scheibe Bulge 14

15 Galaktische Rotationskurven Messung: Flaches Rotationsprofil Dunkle Materie Simulation des Universums Scheibe Bulge 15

16 Nicht alles was nicht leuchtet... 16

17 ist auch dunkel. 17

18 Benötigte Eigenschaften: unsichtbar kalt (= langsam ) kaum Kollisionen stabil Kein bekanntes Teilchen hat diese Eigenschaften wir brauchen etwas Neues...

19 WIMPs = weakly interacting massive particles (schwach wechselwirkende massive Teilchen)

20 Die Suche Direct Detection Indirect Detection 20

21 Direkte Suche nach Dunkler Materie Wieviel gibt es hier? kanonischer Wert: 0.3 p /cm³

22

23

24

25 Dual Phase TPC TPC = time projection chamber = Zeit-Projektionskammer xenon gas liquid xenon (LXe) 25

26 Image C. Levy (UBern) Münster) M.from Schumann (AEC Dunkle Materie 26

27 Szintillatoren Szintillator: Materialien, die eine Energiedeposition durch Teilchenstrahlung in Licht umwandeln Es gibt: Flüssig-, Edelgas-, Kristall-, Plastik-Szintillatoren Anregung + Ionisierung E Atom Bewegung Xe* +Xe Xe*2 Xe+ + e-+xe Xe+2 +e-- 2Xe + h Szintillations Licht Xe** + Xe Ionisierungs Elektronen Vorgänge in Xenon Plastikszintillator 27

28 Dual Phase TPC S2 Amplitude S1 S1 S2 S1 S2 Time 28

29 Dual Phase TPC pos HV E~10 kv/cm S2 (Ladung) E neg HV Amplitude S1 (Licht) S1 S2 S1 S2 Time E~1 kv/cm 29

30 Dual Phase TPC 3d Vertex Rekonstruktion Signal/Hintergrund Diskriminierung NR PRL 107, (2011) ER Astropart. Phys. 35, 573 (2012) ER (Hintergrund) 151 µs NR (Signal) 30

31 Radioaktivität Radioaktivität = unerwünschter Hintergrund bei der Suche nach seltenen Ereignissen Quelle: BAG Viele Atomkerne sind instabil ( natürliche Radioaktivität ),,, Neutronen-Strahlung 25% 5% 9% 11% 10% 40% Hochenergetische Teilchen aus dem All kosmische Strahlung 31

32 Abschirmung Neutronen Blei Polyethylen 5 cm Blei 32

33 XENON100

34 Radioaktivität Radioaktivität = unerwünschter Hintergrund bei der Suche nach seltenen Ereignissen Quelle: BAG Viele Atomkerne sind instabil ( natürliche Radioaktivität ),,, Neutronen-Strahlung 25% 5% 9% 11% 10% 40% Hochenergetische Teilchen aus dem All kosmische Strahlung 34

35 & Click 35

36 36

37

38

39 Laboratori Nazionali del Gran Sasso LNGS: 1.4km rock (3700 mwe)

40 LNGS 40

41 Alle Welt sucht... Homestake/SURF LUX WIPP DMTPC SNOLAB DEAP/CLEAN PICASSO COUPP Soudan CDMS-II CoGeNT YangYang KIMS Boulby DRIFT (ZEPLIN) (NaIAD) LSM Canfranc EDELWEISS ArDM LNGS XENON DAMA/Libra CRESST DarkSide (WArP) Kamioka XMASS NEWAGE Oto PICOLON JINPING Panda-X CDEX South Pole DM-Ice 41

42 Physiker bei der Arbeit... 42

43 XENON100 Resultat sieht mehr wie radioaktiver Hintergrund aus sieht mehr wie ein Signal aus (1.0 ± 0.2) Ereignisse erwartet 43

44 Wie sähe ein Signal aus? leichte Dunkle Materie schwere Dunkle Materie 44

45 XENON100 Resultat sieht mehr wie radioaktiver Hintergrund aus sieht mehr wie ein Signal aus (1.0 ± 0.2) Ereignisse erwartet 45

46 XENON100 Resultat bislang kein Zeichen von Dunkler Materie gefunden! sieht mehr wie radioaktiver Hintergrund aus sieht mehr wie ein Signal aus 46

47 Nichts gefunden und doch glücklich??? 47

48 Messung wieviele Ereignisse haben wir gesehen? Detektor wieviele Xenon-Atome befinden sich im Detektor? Lokale DM Dichte wieviel Dunkle Materie gibt es bei uns? Wird durch die WIMP-Masse geteilt. Physik wie wahrscheinlich ist es, dass ein WIMP mit einem Xe-Kern zusammenstößt? 48

49 Wahrscheinlichkeit Der aktuelle Stand der Dinge hypothethische Masse 49

50 XENON1T 50

51 XENON1T 51

52 Warum???

Direkter Nachweis dunkler Materie

Direkter Nachweis dunkler Materie Direkter Nachweis dunkler Materie Julien Wulf 24.06.11 HAUPTSEMINAR "DER URKNALL UND SEINE TEILCHEN" KIT Universität des Landes Baden-Württemberg und nationales Forschungszentrum in der Helmholtz-Gemeinschaft

Mehr

Hands on Particle Physics International Masterclasses. WIMP's & Co

Hands on Particle Physics International Masterclasses. WIMP's & Co Hands on Particle Physics International Masterclasses WIMP's & Co Der Dunklen Materie auf der Spur Wiebke Thurow Institut für Kern- und Teilchenphysik TU Dresden Übersicht Was ist Materie? Warum muss es

Mehr

Messung der Gamma-Aktivität im Large Volume Detektor im Gran Sasso Untergrundlabor

Messung der Gamma-Aktivität im Large Volume Detektor im Gran Sasso Untergrundlabor Messung der Gamma-Aktivität im Large Volume Detektor im Gran Sasso Untergrundlabor Bachelor Arbeit Yiea-Funk Te Betreut von Frau Prof. Laura Baudis und Marijke Haffke Inhalt 1. Einleitung» XENON Experiment»

Mehr

Teilchen sichtbar machen

Teilchen sichtbar machen Teilchen sichtbar machen PD Dr. M. Weber Albert Einstein Center for Fundamental Physics Laboratorium für Hochenergiephysik Physikalisches Institut Universität Bern 1 PD Dr. M. Weber Physik Masterclasses

Mehr

Urknall im Tunnel: Urknall im Tunnel: das Large Hadron Collider Projekt VDI GMA-Kongress Baden-Baden, 12. Juni 2007 S.Bethke, MPI für Physik, München

Urknall im Tunnel: Urknall im Tunnel: das Large Hadron Collider Projekt VDI GMA-Kongress Baden-Baden, 12. Juni 2007 S.Bethke, MPI für Physik, München Urknall im Tunnel: Urknall im Tunnel: das Large Hadron Collider Projekt VDI GMA-Kongress Baden-Baden, 12. Juni 2007 S.Bethke, MPI für Physik, München 1 Urknall im Tunnel: das Large Hadron Collider Projekt

Mehr

Direkter Nachweis Dunkler Materie

Direkter Nachweis Dunkler Materie Johann Rauser Inhaltsverzeichnis Vortrag vom 21. Juni 2013 1 Warum Dunkle Materie 2 1.1 Gravitationslinseneekt............................ 2 1.2 Rotationsgeschwindigkeit von Spiralgalaxien.................

Mehr

Die Entwicklung des Universums vom Urknall bis heute

Die Entwicklung des Universums vom Urknall bis heute Die Entwicklung des Universums vom Urknall bis heute Uwe-Jens Wiese Albert Einstein Center for Fundamental Physics Institut fu r Theoretische Physik, Universita t Bern 100 Jahre Kirche Biberist-Gerlafingen

Mehr

Die Suche nach der dunklen Materie

Die Suche nach der dunklen Materie Die Suche nach der dunklen Materie Sebastian Arrenberg Universität Zürich Particle Physics Masterclass 2009 23.03.2009 Based on hep-ph/0805.4210 by Sebastian Arrenberg Laura Baudis Kyoungchul Kong Konstantin

Mehr

Jenseits der Antimaterie

Jenseits der Antimaterie Jenseits der Antimaterie Das Higgs Teilchen eine Suche nach den Grenzen der Physik Peter Schleper Universität Hamburg 17.4.2012 Akademie der Wissenschaften in Hamburg Quantenphysik: kleinste Bausteine

Mehr

Von Gregor Fuhs. 1. Februar 2011

Von Gregor Fuhs. 1. Februar 2011 Der Delphi Detektor Von Gregor Fuhs 1. Februar 2011 Inhaltsverzeichnis Der LEP-Beschleuniger Technische Daten des DELPHI Experiments Detektortypen Überblick Der LEP-Beschleuniger CERN, Genf 27km Länge

Mehr

Teilchenphysik Masterclasses. Das Leben, das Universum und der ganze Rest

Teilchenphysik Masterclasses. Das Leben, das Universum und der ganze Rest Teilchenphysik Masterclasses Das Leben, das Universum und der ganze Rest 1 Teil 1: Einführung Warum Teilchenphysik? 2 Fundamentale Fragen Wer? Wie? Wieviel? Was? Wo? Wann? Warum? 3 Warum Teilchenphysik?

Mehr

PRESSEMITTEILUNG. Neue Ergebnisse des XENON100 Experiments engen erlaubten Bereich für Dunkle Materie ein

PRESSEMITTEILUNG. Neue Ergebnisse des XENON100 Experiments engen erlaubten Bereich für Dunkle Materie ein PRESSEMITTEILUNG Neue Ergebnisse des XENON100 Experiments engen erlaubten Bereich für Dunkle Materie ein Wissenschaftler der XENON-Kollaboration berichten über neue Ergebnisse ihrer Suche nach Dunkler

Mehr

Woraus das Universum besteht: Von der leuchtenden u ber die dunkle Materie zur Quintessenz

Woraus das Universum besteht: Von der leuchtenden u ber die dunkle Materie zur Quintessenz Woraus das Universum besteht: Von der leuchtenden u ber die dunkle Materie zur Quintessenz Uwe-Jens Wiese Center for Research and Education in Fundamental Physics Institut fu r Theoretische Physik, Universita

Mehr

Was die Welt im Innersten zusammenhält

Was die Welt im Innersten zusammenhält Was die Welt im Innersten zusammenhält V 1.0 Thomas Hebbeker RWTH, III. Phys. Inst. A Masterclasses Aachen 2010 Übersicht: Teilchen und Kräfte Exp. Methoden: Beschleuniger und Detektoren Beschleuniger

Mehr

WIMP-Teilchen. Auf der Suche nach Cold Dark Matter mit astrophysikalischen Experimenten

WIMP-Teilchen. Auf der Suche nach Cold Dark Matter mit astrophysikalischen Experimenten Hauptseminar Dunkle Materie in Teilchen- und Teilchenastrophysik SS 05 WIMP-Teilchen Auf der Suche nach Cold Dark Matter mit astrophysikalischen Experimenten Pierre Sauter, 28.06.2005 Übersicht Was sind

Mehr

Dunkle Materie-Experimente

Dunkle Materie-Experimente Dunkle Materie-Experimente Der Kampf im Untergrund gegen den Untergrund Hardy Simgen Max-Planck-Institut für Kernphysik Die Suche nach der Nadel im Warum ist sie so schwierig? Nadel und Heu sehen ähnlich

Mehr

Die dunkle Seite des Universums

Die dunkle Seite des Universums Die dunkle Seite des Universums Manfred Lindner Max-Planck-Institut für Kernphysik, Heidelberg Physik am Samstagmorgen, 28. April 2012 M. Lindner, MPIK Dunkle Materie 2 Sehen wir eigentlich alles? Versteckte

Mehr

Sterne, Galaxien und das Universum

Sterne, Galaxien und das Universum Sterne, Galaxien und das Universum Teil 6: Die Milchstraße Peter Hauschildt yeti@hs.uni-hamburg.de Hamburger Sternwarte Gojenbergsweg 112 21029 Hamburg 18. April 2017 1 / 50 Die Milchstraße 2 / 50 Übersicht

Mehr

Gigantische Explosionen

Gigantische Explosionen Gigantische Explosionen Gammaastronomie - das Universum bei höchsten Energien Gernot Maier Credit: Stephane Vetter (Nuits sacrees) Kollidierende Galaxien Licht = Elektromagnetische Strahlung Welle Teilchen

Mehr

Dunkle Materie und dunkle Energie

Dunkle Materie und dunkle Energie Dunkle Materie und dunkle Energie Franz Embacher Fakultät für Physik der Universität Wien Vortrag am Vereinsabend von ANTARES NÖ Astronomen St. Pölten, 9. 9. 2011 Die Bestandteile Woraus besteht das Universum?

Mehr

Fundamentale Physik. < Grundfrage der Menschheit: woraus besteht, wie funktioniert alles? Teilchenphysik, Allgemeine Relativitätstheorie, Kosmologie

Fundamentale Physik. < Grundfrage der Menschheit: woraus besteht, wie funktioniert alles? Teilchenphysik, Allgemeine Relativitätstheorie, Kosmologie Fundamentale Physik > < Grundfrage der Menschheit: woraus besteht, wie funktioniert alles? Teilchenphysik, Allgemeine Relativitätstheorie, Kosmologie Phänomene Phänomene Schwerkraft Radiowellen Licht Phänomene

Mehr

FORTGESCHRITTENE TEILCHENPHYSIK FÜR. Achim Geiser. Caren Hagner. Sommersemester 2007. Universität Hamburg, IExpPh. Teilchenphysik und Kosmologie

FORTGESCHRITTENE TEILCHENPHYSIK FÜR. Achim Geiser. Caren Hagner. Sommersemester 2007. Universität Hamburg, IExpPh. Teilchenphysik und Kosmologie TEILCHENPHYSIK FÜR FORTGESCHRITTENE Teilchenphysik und Kosmologie (teilweise in Anlehnung an Skript R. Klanner/T. Schörner) Caren Hagner Achim Geiser Universität Hamburg, IExpPh Sommersemester 2007 ÜBERBLICK

Mehr

Vom Elementarteilchen zum Universum Verbindungen zwischen den Welten des ganz Kleinen und des ganz Großen

Vom Elementarteilchen zum Universum Verbindungen zwischen den Welten des ganz Kleinen und des ganz Großen Vom Elementarteilchen zum Universum Verbindungen zwischen den Welten des ganz Kleinen und des ganz Großen Werner Hofmann MPI für Kernphysik Heidelberg Animationen erfordern spezielle Software und sind

Mehr

Teilchen, Urknall und theoretische Physik

Teilchen, Urknall und theoretische Physik Vom Little Bang zum Big Bang Teilchen, Urknall und theoretische Physik Hendrik van Hees Fakultät für Physik Universität Bielefeld http://theory.gsi.de/ vanhees/index.html Vom Little Bang zum Big Bang p.

Mehr

Astroteilchenphysik I

Astroteilchenphysik I Astroteilchenphysik I Wintersemester 2015/16 Vorlesung # 14, 02.02.16 Guido Drexlin, Institut für Experimentelle Kernphysik, Fakultät für Physik Dunkles Universum - direkter CDM-Nachweis: Spin-abhängige

Mehr

Astroteilchenphysik I

Astroteilchenphysik I Astroteilchenphysik I Wintersemester 2015/16 Vorlesung # 10, 22.12.2015 Guido Drexlin, Institut für Experimentelle Kernphysik, Fakultät für Physik Experimentelle Techniken - Abschirm-Methoden gegen externe

Mehr

Wie arbeitet ein Teilchenphysiker? Das Standardmodell, Detektoren und Beschleuniger.

Wie arbeitet ein Teilchenphysiker? Das Standardmodell, Detektoren und Beschleuniger. Grafik 2 Vorstellung des Instituts für Kern- und Teilchenphysik Wie arbeitet ein Teilchenphysiker? Das Standardmodell, Detektoren und Beschleuniger. Dipl. Phys. Kathrin Leonhardt 1 Grafik 2 Auf den Spuren

Mehr

Netzwerk Teilchenwelt

Netzwerk Teilchenwelt Netzwerk Teilchenwelt Ziel: moderne Teilchenphysik entdecken und erleben 18.10.2011 Carolin Schwerdt, Netzwerk Teilchenwelt c/o DESY Spuren hochenergetischer Teilchen im CMS-Detektor Spuren kosmischer

Mehr

Unsichtbares sichtbar machen

Unsichtbares sichtbar machen Unsichtbares sichtbar machen Beschleuniger Detektoren Das Z Boson Blick in die Zukunft, Kirchhoff Institut für Physik, Universität Heidelberg Wozu Beschleuniger und Detektoren? Materie um uns herum ist

Mehr

Das Higgs- Teilchen: Supersymetrische Teilchen:

Das Higgs- Teilchen: Supersymetrische Teilchen: Das CMS- Experiment Das Compact Muon Solenoid Experiment (CMS) am neugebauten Large Hadron Colider (LHC) am CERN ist ein hochpräziser Teilchendetektor mit dessen Hilfe das bis jetzt nicht experimentell

Mehr

Indirekte Suche nach Dunkler Materie mit VHE Gamma Strahlung

Indirekte Suche nach Dunkler Materie mit VHE Gamma Strahlung Indirekte Suche nach Dunkler Materie mit VHE Gamma Strahlung 6. Oktober 2012 Indirekte Suche nach Dunkler Materie mit VHE Gamma Strahlung 1 / 17 Introduktion Eine der wichtigsten offenen Fragen in der

Mehr

Die Entwicklung des Universums vom Urknall bis heute. Gisela Anton Erlangen, 23. Februar, 2011

Die Entwicklung des Universums vom Urknall bis heute. Gisela Anton Erlangen, 23. Februar, 2011 Die Entwicklung des Universums vom Urknall bis heute Gisela Anton Erlangen, 23. Februar, 2011 Inhalt des Vortrags Beschreibung des heutigen Universums Die Vergangenheit des Universums Ausblick: die Zukunft

Mehr

Vom Higgs-Boson zur Weltformel

Vom Higgs-Boson zur Weltformel Vom Higgs-Boson zur Weltformel Claudia-Elisabeth Wulz Institut für Hochenergiephysik der ÖAW c/o CERN, Genf Fachhochschule Villach 17. Dez. 2013 F. Englert, R. Brout Juni 1964 P. Higgs August 1964 C.-E.

Mehr

Die Milchstraße als Beispielgalaxie

Die Milchstraße als Beispielgalaxie Die Milchstraße als Beispielgalaxie Dynamik (Bewegung der Sterne) Rotationskurve Entstehung der Milchstraße Begleiter der Milchstraße Wechselwirkung mit anderen Galaxien Christian-Weise-Gymnasium Zittau

Mehr

Kosmologie im dunklen Universum

Kosmologie im dunklen Universum Kosmologie im dunklen Universum Dr. Robert W. Schmidt Zentrum für Astronomie Universität Heidelberg Lehrerfortbildung Bayreuth 14.10.2010 Literatur Es gibt viele, viele Bücher, Internetseiten, Movies etc.

Mehr

Astroteilchenphysik im Unterricht

Astroteilchenphysik im Unterricht Astroteilchenphysik im Unterricht Schülerexperimente zur Messung kosmischer Teilchen Experimente bei DESY Kamiokannen QNet-Detektor Trigger-Hodoskop QNet-Detektor auf Weltreise Zukünftige Internet-Experimente

Mehr

37. Lektion Strahlenschutz und Dosimetrie. Reichweite und Abschirmung von radioaktiver Strahlung

37. Lektion Strahlenschutz und Dosimetrie. Reichweite und Abschirmung von radioaktiver Strahlung 37. Lektion Strahlenschutz und Dosimetrie Reichweite und Abschirmung von radioaktiver Strahlung Lernziel: Der beste Schutz vor radioaktiver Strahlung ist Abstand und keine Aufnahme von radioaktiven Stoffen

Mehr

Herzlich Willkommen bei DESY. Was ist das DESY und welche Forschung wird bei uns betrieben?

Herzlich Willkommen bei DESY. Was ist das DESY und welche Forschung wird bei uns betrieben? Herzlich Willkommen bei DESY. Was ist das DESY und welche Forschung wird bei uns betrieben? Michael Grefe DESY Presse- und Öffentlichkeitsarbeit (PR) Was ist das DESY? > Deutsches Elektronen-Synchrotron

Mehr

Experimentalphysik VI Kern- und Teilchenphysik Prof. Markus Schumacher ALU Freiburg, Sommersemsester 2010

Experimentalphysik VI Kern- und Teilchenphysik Prof. Markus Schumacher ALU Freiburg, Sommersemsester 2010 Experimentalphysik VI Kern- und Teilchenphysik Prof. Markus Schumacher ALU Freiburg, Sommersemsester 2010 Kapitel 11: Einige offene Fragen Obtaining PDF from Histograms Offene Fragen 23 Parameter im SM:

Mehr

Untersuchung der kosmischen Höhenstrahlung mit dem AMS01- Detektor im Weltraum

Untersuchung der kosmischen Höhenstrahlung mit dem AMS01- Detektor im Weltraum Untersuchung der kosmischen Höhenstrahlung mit dem AMS01- Detektor im Weltraum Henning Gast I. Physikalisches Institut B Diplomfeier Aachen, 28. Januar 2005 Der AMS01-Detektor im Weltraum AMS01 geflogen

Mehr

Die Natur lässt sich mathematisch beschreiben d.h. es gibt Strukturen und Gesetzmässigkeiten

Die Natur lässt sich mathematisch beschreiben d.h. es gibt Strukturen und Gesetzmässigkeiten Die Natur lässt sich mathematisch beschreiben d.h. es gibt Strukturen und Gesetzmässigkeiten Die Gesetze der Physik gelten im ganzen Universum Physik kann man verstehen d.h. grundsätzlich kann man das

Mehr

LHC: Die größte Maschine der Welt

LHC: Die größte Maschine der Welt 2 Atomhülle LHC: Die größte Woraus besteht die Materie? Durchmesser: 10-10 m Teilchen: Elektronen Atomkern Durchmesser 1 fm = 10-15 m Femtometer Teilchen: Protonen, Neutronen 3 Einfachstes Beispiel: Wasserstoff

Mehr

DasVermächtnisdesUrknalls Die Hintergrundstrahlung

DasVermächtnisdesUrknalls Die Hintergrundstrahlung DasVermächtnisdesUrknalls Die Hintergrundstrahlung Elementare Kräfte Der Urknall und die Expansion des Universums Wie mißt man die Temperatur von Sternen? Hintergrundstrahlung und Isotropie des Universums

Mehr

Die wahre Geschichte der Antimaterie

Die wahre Geschichte der Antimaterie Die wahre Geschichte der Antimaterie Philip Bechtle 8. Juli 2009 Öffentlicher Abendvortrag 08.07.2009 1 Die Handlung des Films Antimaterie wird vom Large Hadron Collider (LHC) am CERN gestohlen und im

Mehr

Ausarbeitung zum Vortrag: Direkter Nachweis dunkler Materie

Ausarbeitung zum Vortrag: Direkter Nachweis dunkler Materie Ausarbeitung zum Vortrag: Direkter Nachweis dunkler Materie Julien Wulf Vortrag am 24.06.11 Inhaltsverzeichnis 1 Hinweise auf dunkle Materie 2 1.1 Gravitationslinseneekt............................. 2

Mehr

DIE FUNDAMENTALEN BAUSTEINE

DIE FUNDAMENTALEN BAUSTEINE DIE FUNDAMENTALEN BAUSTEINE "Die Natur liebt sich zu verbergen" Heraklit, 500 v. Chr. ZWEI FUNDAMENTALE FRAGEN : WIE IST DAS UNIVERSUM ENTSTANDEN? WORAUS BESTEHT DIE MATERIE MIT IHREN KRÄFTEN? BEIDE FRAGEN

Mehr

GEM-basierte Auslese einer Zeitprojektionskammer

GEM-basierte Auslese einer Zeitprojektionskammer Maria Laach September 2007 GEM Auslese einer TPC Lea Hallermann 1/18 GEM-basierte Auslese einer Zeitprojektionskammer Lea Hallermann DESY Hamburg 39. Herbstschule für Hochenergiephysik Maria Laach September

Mehr

K.Meier - Heidelberg - CERN

K.Meier - Heidelberg - CERN "Ob mir durch Geistes Kraft und Mund nicht manch Geheimnis würde kund... Daß ich erkenne, was die Welt im Innersten zusammenhält, schau' alle Wirkenskraft und Samen, und tu' nicht mehr in Worten kramen.

Mehr

LHC: Beschleuniger, Experimente, physikalische Ziele. Peter Mättig Bergische Universität Wuppertal

LHC: Beschleuniger, Experimente, physikalische Ziele. Peter Mättig Bergische Universität Wuppertal LHC: Beschleuniger, Experimente, physikalische Ziele Peter Mättig Bergische Universität Wuppertal Das (?) größte Wissenschaftsprojekt LHC Beschleuniger: 26 km Umfang Experimente groß wie 5 Stockwerke 10000

Mehr

Molekülaufbau und Spektroskopie - Spezies Bestimmung. H.-J. Koß, C. Pauls (LTFD - RWTH Aachen) CES - Physikalische Messtechnik SS 2007 124 / 189

Molekülaufbau und Spektroskopie - Spezies Bestimmung. H.-J. Koß, C. Pauls (LTFD - RWTH Aachen) CES - Physikalische Messtechnik SS 2007 124 / 189 Molekülaufbau und Spektroskopie - Spezies Bestimmung H.-J. Koß, C. Pauls (LTFD - RWTH Aachen) CES - Physikalische Messtechnik SS 2007 124 / 189 Gliederung 1 Einführung Messtechniken 2 Particle Image Velocimetry

Mehr

Kleinster Abstand d zweier Strukturen die noch als getrennt abgebildet werden können.

Kleinster Abstand d zweier Strukturen die noch als getrennt abgebildet werden können. phys4.02 Page 1 1.5 Methoden zur Abbildung einzelner Atome Optische Abbildung: Kann man einzelne Atome 'sehen'? Auflösungsvermögen: Kleinster Abstand d zweier Strukturen die noch als getrennt abgebildet

Mehr

Astroteilchenphysik I

Astroteilchenphysik I Astroteilchenphysik I Wintersemester 2015/16 Vorlesung # 09, 15.12.2015 Guido Drexlin, Institut für Experimentelle Kernphysik, Fakultät für Physik Experimentelle Techniken - Suche nach seltenen Ereignissen

Mehr

Das dunkle Universum

Das dunkle Universum Das dunkle Universum 2012-02-10 Prof. Dr. D. Hannemann, Dunkles Universum 1 Inhalt Die Geburt des Weltalls Die dunkle Seite der Macht und Kraft Leuchttürme im Weltall Dunkle kosmische Energie Bildnachweise

Mehr

Messung kosmischer Myonen

Messung kosmischer Myonen Messung kosmischer Myonen - Fortbildung für Lehrkräfte Belina von Krosigk Prof. Dr. Kai Zuber, Arnd Sörensen 27. 04. 2013 1 Kosmische Strahlung 2 Kosmische Teilchenschauer Primäre kosmische Strahlung:

Mehr

Das neue Bild des Universums

Das neue Bild des Universums Das neue Bild des Universums Axel Lindner, DESY Fragen und Antworten (?): Der Aufbau des Universums Das dynamische Universum Wieso ist alles so wie es ist? Warum Astronomie? Anwendungen: Kalender: Vorhersage

Mehr

Wie sieht unsere Welt im Kleinen aus?

Wie sieht unsere Welt im Kleinen aus? Skriptum Wie sieht unsere Welt im Kleinen aus? 1 Wie sieht unsere Welt im Kleinen aus? Atom- und Quantenphysik für Kids Seminar im Rahmen der KinderUni Wien, 12. 7. 2005 Katharina Durstberger, Franz Embacher,

Mehr

GOTTTEILCHEN und WELTMASCHINE

GOTTTEILCHEN und WELTMASCHINE Harald Appelshäuser Institut für Kernphysik GOTTTEILCHEN und WELTMASCHINE dem Urknall auf der Spur mit dem Teilchenbeschleuniger am CERN Large Hadron Collider (LHC) 8,6 km Large Hadron Collider (LHC) 1232

Mehr

Aus was besteht unser Universum?

Aus was besteht unser Universum? Aus was besteht unser Universum? Inhalt der Vorlesung Moderne Kosmologie. 1. Von Aristoteles zu Kopernikus 2. Die beobachtbaren Fakten: Kosmologisches Prinzip; Hintergrundstrahlung; Rotverschiebung; dunkle

Mehr

String Theorie - Die Suche nach der großen Vereinheitlichung

String Theorie - Die Suche nach der großen Vereinheitlichung String Theorie - Die Suche nach der großen Vereinheitlichung Ralph Blumenhagen Max-Planck-Institut für Physik String Theorie - Die Suche nach der großen Vereinheitlichung p.1 Das Ziel der Theoretischen

Mehr

Manuel Giffels Entwicklung der Auslesesoftware für den Kalibrationsteststand einer TPC 1

Manuel Giffels Entwicklung der Auslesesoftware für den Kalibrationsteststand einer TPC 1 Entwicklung der Auslesesoftware für den Kalibrationsteststand einer TPC Manuel Giffels III. Physikalisches Institut B Graduiertenseminar Bad Honnef, September 2004 Manuel Giffels Entwicklung der Auslesesoftware

Mehr

Willkommen bei den Masterclasses!

Willkommen bei den Masterclasses! Hands on Particles Physics, International Masterclasses Willkommen bei den Masterclasses! Wie arbeitet ein Teilchenphysiker? 1 Ablauf des Tages 10:00 Uhr: Begrüßung 10:10 Uhr: Vortrag Auf den Spuren der

Mehr

Das Polarstern-Projekt

Das Polarstern-Projekt Das Polarstern-Projekt Die Untersuchung der Intensität kosmischer Teilchen in Abhängigkeit vom Breitengrad Carolin Schwerdt Technisches Seminar 7.2.2012 CosmicLab Intension und Motivation Carolin Schwerdt

Mehr

PHYSIK AM FREITAG. 15. Januar 2016 Markus Leuenberger, 22. Januar 2016 Michele Weber. 29. Januar 2016 Susanne Reffert. 4. März 2016 Martin Rubin

PHYSIK AM FREITAG. 15. Januar 2016 Markus Leuenberger, 22. Januar 2016 Michele Weber. 29. Januar 2016 Susanne Reffert. 4. März 2016 Martin Rubin PHYSIK AM FREITAG 15. Januar 2016 Markus Leuenberger, Jungfraujoch: Forschung zwischen Himmel und Erde 22. Januar 2016 Michele Weber Der Nobelpreis in Physik 2015. Neutrinos: Geisterteilchen und Verwandlungskünstler

Mehr

Forschungszentrum Karlsruhe in der Helmholtz-Gemeinschaft ASTROTEILCHENPHYSIK. die Neugier nach dem Größten. und dem Kleinsten

Forschungszentrum Karlsruhe in der Helmholtz-Gemeinschaft ASTROTEILCHENPHYSIK. die Neugier nach dem Größten. und dem Kleinsten ASTROTEILCHENPHYSIK die Neugier nach dem Größten ν μ τ γ d g W ± c ν e u H t s μ Z 0 χ b e ν τ a X und dem Kleinsten Das Wesen der Dinge hat die Angewohnheit, sich zu verbergen. Heraklit Die Entwicklung

Mehr

Urknall und Entwicklung des Universums

Urknall und Entwicklung des Universums Urknall und Entwicklung des Universums Thomas Hebbeker RWTH Aachen University Dies Academicus 11.06.2008 Grundlegende Beobachtungen Das Big-Bang Modell Die Entwicklung des Universums 1.0 Blick ins Universum:

Mehr

Allgemeine Chemie 1. Skript Allgemeine und Anorganische Chemie

Allgemeine Chemie 1. Skript Allgemeine und Anorganische Chemie Allgemeine Chemie 1 Skript Allgemeine und Anorganische Chemie Inhaltsverzeichnis: 1. Atome...3 A Elektronen...3 B Protonen...4 C Neutronen...5 D Aufbau von Atomen...5 E Isotope...6 F Radioaktivität...6

Mehr

Max-Planck-Institut für Physik

Max-Planck-Institut für Physik Max-Planck-Institut für Physik (Werner-Heisenberg-Institut) An den Grenzen des Wissens Forschung zu den Extremen des Universums Warum hat Materie eine Masse? Gibt es unbekannte Gibt es eine Zwischen den

Mehr

Higgs, B-Physik und Co. die ersten 4 Jahre Physik am LHC

Higgs, B-Physik und Co. die ersten 4 Jahre Physik am LHC Higgs, B-Physik und Co. die ersten 4 Jahre Physik am LHC Michael Schmelling MPI für Kernphysik Einführung in die Teilchenphysik Der LHC und das Higgs Teilchen Physik mit schweren Mesonen Zusammenfassung

Mehr

Dunkle Materie Dark matter

Dunkle Materie Dark matter Dunkle Materie Dark matter Lindner, Manfred; Marrodán Undagoitia, Teresa; Schwetz-Mangold, Thomas; Simgen, Hardy Max-Planck-Institut für Kernphysik, Heidelberg Korrespondierender Autor E-Mail: manfred.lindner@mpi-hd.mpg.de

Mehr

Physikalisches Fortgeschrittenenpraktikum Gamma-Koinzidenzspektroskopie. Vorbereitung

Physikalisches Fortgeschrittenenpraktikum Gamma-Koinzidenzspektroskopie. Vorbereitung Physikalisches Fortgeschrittenenpraktikum Gamma-Koinzidenzspektroskopie Vorbereitung Armin Burgmeier Robert Schittny 1 Grundlagen 1.1 Gammastrahlung Gammastrahlung ist die durchdringendste radioaktive

Mehr

Die Rätsel des 21. Jahrhunderts

Die Rätsel des 21. Jahrhunderts Die Rätsel des 21. Jahrhunderts Teilchenphysik + Kosmologie = Universum? + Nein! Nur 4 % des Energieinhalts unseres Universums sind wirklich verstanden! Dunkle Materie Galaxien rotieren zu schnell Dunkle

Mehr

Neue Ergebnisse der ATLAS Suche nach dem Higgs

Neue Ergebnisse der ATLAS Suche nach dem Higgs Neue Ergebnisse der ATLAS Suche nach dem Higgs Abbildung 1. Kandidat für einen Higgs- Zerfall in vier Elektronen, 2012 von ATLAS aufgezeichnet. Das ATLAS Experiment präsentierte am 4. Juli 2012 seine vorläufigen

Mehr

Über die Vergangenheit und Zukunft des Universums

Über die Vergangenheit und Zukunft des Universums Über die Vergangenheit und Zukunft des Universums Jutta Kunz CvO Universität Oldenburg CvO Universität Oldenburg Physics in the City, 10. Dezember 2009 Jutta Kunz (Universität Oldenburg) Vergangenheit

Mehr

Einführung in die Physik der Neutronensterne. I. Sagert Institut für Theoretische Physik/ Astrophysik Goethe Universität, Frankfurt am Main

Einführung in die Physik der Neutronensterne. I. Sagert Institut für Theoretische Physik/ Astrophysik Goethe Universität, Frankfurt am Main Einführung in die Physik der Neutronensterne I. Sagert Institut für Theoretische Physik/ Astrophysik Goethe Universität, Frankfurt am Main Leben und Sterben von Sternen Supernova Geburt eines Neutronensterns

Mehr

Detektoren in der Hochenergiephysik

Detektoren in der Hochenergiephysik Detektoren in der Hochenergiephysik Sommersemester 2005 Univ.Doz.DI.Dr. Manfred Krammer Institut für Hochenergiephysik der ÖAW, Wien Bearbeitung der VO-Unterlagen: DI.Dr. D. Rakoczy Inhalt 1. Einleitung

Mehr

Indirekte Nachweismethoden für Dunkle Materie

Indirekte Nachweismethoden für Dunkle Materie Indirekte Nachweismethoden für Dunkle Materie Martin Bendschneider 18.01.2011 1 Zusammenfassung der Grundlagen 1.1 Hinweise auf Dunkle Materie 1.1.1 Rotationskurven von Galaxien Wenn man die Keplerschen

Mehr

Neues aus Kosmologie und Astrophysik 1.0

Neues aus Kosmologie und Astrophysik 1.0 Neues aus Kosmologie und Astrophysik 1.0 Unser Universum Sterne und Galaxien Hintergrundstrahlung Elemententstehung Das Big-Bang-Modell Prozesse im frühen Universum Fragen und Antworten (?) Dunkle Materie

Mehr

Polarisation des Lichtes

Polarisation des Lichtes Polarisation des Lichtes Licht = transversal schwingende el.-magn. Welle Polarisationsrichtung: Richtung des el. Feldvektors Polarisationsarten: unpolarisiert: keine Raumrichtung bevorzugt (z.b. Glühbirne)

Mehr

umwandlungen Atommodelle, Rutherford-Experiment, Atomaufbau, Elektronen, Protonen,

umwandlungen Atommodelle, Rutherford-Experiment, Atomaufbau, Elektronen, Protonen, Wiederholung der letzten Vorlesungsstunde: Atommodelle, Rutherford-Experiment, Atomaufbau, Elektronen, Protonen, Neutronen, Element, Ordnungszahl Thema heute: Aufbau von Atomkernen, Kern- umwandlungen

Mehr

Vernetzung für excellente Forschung

Vernetzung für excellente Forschung Physik am LHC Vernetzung für excellente Forschung Volker Gülzow (DESY), Christian Grimm (DFN) DFN-Forum, Bonn, 20.6.2011 Der Beginn der Erkenntnis Warum ist es nachts eigentlich dunkel? Triviale Antwort

Mehr

Schwarze Löcher Staubsauger oder Stargate? Kai Zuber Inst. f. Kern- und Teilchenphysik TU Dresden

Schwarze Löcher Staubsauger oder Stargate? Kai Zuber Inst. f. Kern- und Teilchenphysik TU Dresden Schwarze Löcher Staubsauger oder Stargate? Kai Zuber Inst. f. Kern- und Teilchenphysik TU Dresden 4.12.2010 Das Leben des Albert E. - Relativitätstheorie Das Leben der Sterne Schwarze Löcher Wurmlöcher

Mehr

Fortgeschrittene Experimentalphysik für Lehramtsstudierende. Teil II: Kern- und Teilchenphysik

Fortgeschrittene Experimentalphysik für Lehramtsstudierende. Teil II: Kern- und Teilchenphysik Fortgeschrittene Experimentalphysik für Lehramtsstudierende Markus Schumacher 30.5.2013 Teil II: Kern- und Teilchenphysik Prof. Markus Schumacher Sommersemester 2013 Kapitel1: Einleitung und Grundbegriffe

Mehr

Kosmogonie. Das frühe Universum. Vom Urknall bis zur Rekombination

Kosmogonie. Das frühe Universum. Vom Urknall bis zur Rekombination Kosmogonie Das frühe Universum Vom Urknall bis zur Rekombination Hubble-Konstante und Weltalter Hubbles Wert für die Expansion: H 500kmsec Mpc 0 1 1 R(t) Weltalter bei gleichmäßiger Expansion: 1 9 Tu 2

Mehr

Atomphysik NWA Klasse 9

Atomphysik NWA Klasse 9 Atomphysik NWA Klasse 9 Radioaktive Strahlung Strahlung, die im Inneren der Atomkerne entsteht heißt radioaktive Strahlung. Wir unterscheiden zwischen Teilchen- und Wellenstrahlung! Strahlung in der Natur

Mehr

Was ist Physik? Peter Schleper Hamburg, 22.10.03

Was ist Physik? Peter Schleper Hamburg, 22.10.03 Hamburg, 22.10.03 Brockhaus: Die Wissenschaft von den Naturvorgängen im Bereich der unbelebten Materie, die experimenteller Erforschung, messender Erfassung & math. Darstellung zugänglich sind und allgemein

Mehr

Experimente zur Physik jenseits des Standard-Modells

Experimente zur Physik jenseits des Standard-Modells Experimente zur Physik jenseits des Standard-Modells Peter Schleper Institut für Experimentalphysik Universität Hamburg Sommer 2014 P. Schleper Physik jenseits des Standard- Modells 1 Gliederung P. Schleper

Mehr

Die Entstehung des Universums - was wir wissen und wo wir rätseln

Die Entstehung des Universums - was wir wissen und wo wir rätseln Die Entstehung des Universums - was wir wissen und wo wir rätseln vor 8 Minuten vor vielen Tausenden von Jahren vor vielen Millionen von Jahren Galaxien Hubble deep field vor Milliarden Jahren Was

Mehr

Grundwissen Atome und radioaktiver Zerfall

Grundwissen Atome und radioaktiver Zerfall Atome, Radioaktivität und radioaktive Abfälle Arbeitsblatt 6 1 Grundwissen Atome und radioaktiver Zerfall Repetition zum Atombau Die Anzahl der... geladenen Protonen bestimmt die chemischen Eigenschaften

Mehr

Bausteine der Materie

Bausteine der Materie Bausteine der Materie Die wundersame Welt der Elementarteilchen B. Krusche, Department für Physik, U. Basel? 2 Collaboration Eine uralte Frage:.. Was halt sie zusammen? Woraus ist die Welt gemacht? Erster

Mehr

Eine Brille für die dunkle Seite der Welt

Eine Brille für die dunkle Seite der Welt Astroteilchenphysik Eine Brille für die dunkle Seite der Welt Tief unter dem Gran-Sasso-Massiv in Italien versuchen Forscher, dunkle Materie nachzuweisen. Die entscheidende Rolle spielen dabei Kristalle,

Mehr

Die Entwicklung der Urknalltheorie. Manuel Erdin Gymnasium Liestal, 2012

Die Entwicklung der Urknalltheorie. Manuel Erdin Gymnasium Liestal, 2012 Die Entwicklung der Urknalltheorie Manuel Erdin Gymnasium Liestal, 2012 William Herschel (1738 1822) Das statische Universum mit einer Galaxie Das Weltbild Herschels Die Position unseres Sonnensystems

Mehr

Grundlagen für das Ingenieurstudium kurz und prägnant

Grundlagen für das Ingenieurstudium kurz und prägnant ürgen Eichler S Grundlagen für das ngenieurstudium kurz und prägnant Mit 241 Abbildungen und 54 Tabellen 3., überarbeitete und ergänzte Auflage Studium Technik V nhaltsverzeichnis Physikalische Größen.

Mehr

Kai Zuber Institut für Kern- und Teilchenphysik TU Dresden

Kai Zuber Institut für Kern- und Teilchenphysik TU Dresden Kai Zuber Institut für Kern- und Teilchenphysik TU Dresden Historische Einführung Das Alter des Universums Warum eine dunkle Seite? Was ist die dunkle Seite? Wie kann man sie nachweisen? Inka-Kultur Navajo-Indianer

Mehr

Das neue kosmologische Weltbild zum Angreifen!

Das neue kosmologische Weltbild zum Angreifen! Das neue kosmologische Weltbild zum Angreifen! Franz Embacher http://homepage.univie.ac.at/franz.embacher/ franz.embacher@univie.ac.at Fakultät für Physik Universität Wien Vortrag im Rahmen von physics:science@school

Mehr

Das Leben als Teilchenphysiker. Wie konnte das nur passieren?

Das Leben als Teilchenphysiker. Wie konnte das nur passieren? Das Leben als Teilchenphysiker Wie konnte das nur passieren? 1 Teil 1: Warum Teilchenhysik? Eine gute Frage! 2 Das Leben besteht aus Fragen Wer? Wie? Was? Wieviel? Wann? Wo? 3 Heute: Warum Physik/Teilchenphysik?

Mehr

Auf den Spuren der Elementarteilchen

Auf den Spuren der Elementarteilchen Auf den Spuren der Elementarteilchen Beschleuniger und Detektoren Z Produktion und Zerfall Teilchenidentifikation Zusammenhang mit Kosmologie Internationaler Schülerforschungstag, Dresden, 20.3.2007 Michael

Mehr

Urknall und. Entwicklung des Universums. Grundlegende Beobachtungen Das Big-Bang Modell Die Entwicklung des Universums 1.1

Urknall und. Entwicklung des Universums. Grundlegende Beobachtungen Das Big-Bang Modell Die Entwicklung des Universums 1.1 Urknall und Entwicklung des Universums Thomas Hebbeker RWTH Aachen Dies Academicus 08.06.2005 Grundlegende Beobachtungen Das Big-Bang Modell Die Entwicklung des Universums 1.1 Blick ins Universum: Sterne

Mehr

Grundlagen der physikalischen Chemie 1 - Aufbau der Materie

Grundlagen der physikalischen Chemie 1 - Aufbau der Materie Grundlagen der physikalischen Chemie 1 - Aufbau der Materie Michael Schlapa Phillippe Laurentiu 17. April 2012 Semester Thema Dozent Klausurzulassung Klausur Übung Literatur 2012 SS Michael Schmitt mschmitt@uni-duesseldorf.de

Mehr

Myonen Lebensdauer. Inhaltsverzeichnis. 29. Dezember 2006. 1 Das Standardmodell der Teilchenphysik 2. 2 Entstehung der Myonen 3. 3 Der Myonenzerfall 4

Myonen Lebensdauer. Inhaltsverzeichnis. 29. Dezember 2006. 1 Das Standardmodell der Teilchenphysik 2. 2 Entstehung der Myonen 3. 3 Der Myonenzerfall 4 Myonen Lebensdauer 29. Dezember 2006 Inhaltsverzeichnis 1 Das Standardmodell der Teilchenphysik 2 2 Entstehung der Myonen 3 3 Der Myonenzerfall 4 4 Versuchsaufbau 4 5 Messung der Zerfallszeit 7 6 Aufgaben

Mehr

Kai Zuber Institut für Kern- und Teilchenphysik TU Dresden

Kai Zuber Institut für Kern- und Teilchenphysik TU Dresden Kai Zuber Institut für Kern- und Teilchenphysik TU Dresden Historische Einführung Das Alter des Universums Warum eine dunkle Seite? Was ist die dunkle Seite? Wie kann man sie nachweisen? Inka-Kultur Navajo-Indianer

Mehr