Teilchenphysik in Dresden

Transkript

1 Outlines Institut für Kern- und Teilchenphysik Technische Universität Dresden 14.März 2006

2 Outlines Teilchenphysik Experimente an der TU Dresden Einführung 1 Teilchenphysik Experimente an der TU Dresden 2 Teilchenphysik am CERN Der Large Hadron Collider (LHC) am CERN Der ATLAS Detektor ATLAS Physik (Ein Beispiel) 3 Teilchenphysik am SLAC Der e + e Beschleuniger PEP-II Der BABAR Detektor BABAR Physik (Ein Beispiel)

3 Teilchenphysik Experimente an der TU Dresden Part I Einleitung

4 Teilchenphysik Experimente an der TU Dresden Teilchenphysik Experimente an der TU Dresden

5 Teilchenphysik am CERN Part II Teilchenphysik am CERN

6 CERN Teilchenphysik am CERN Der Large Hadron Collider (LHC) am CERN Der ATLAS Detektor ATLAS Physik (Ein Beispiel) LHC Beschleuniger 4 Experimente 27km Tunnelumfang 100m unter der Erde Proton-Proton Wechselwirkungen Strahlenergie: 7 TeV

7 Teilchenphysik am CERN Die 4 LHC Experimente Der Large Hadron Collider (LHC) am CERN Der ATLAS Detektor ATLAS Physik (Ein Beispiel)

8 Teilchenphysik am CERN ATLAS Collaboration Der Large Hadron Collider (LHC) am CERN Der ATLAS Detektor ATLAS Physik (Ein Beispiel) 34 Countries 151 Institutions 1700 Scientific Authors Longstanding partners since the beginning (R&D started in 1988): Bonn, Dortmund, Freiburg, Heidelberg, Mainz, Mannheim, Munich LMU, MPI Munich, Siegen, Wuppertal Albany, Alberta, NIKHEF Amsterdam, Ankara, LAPP Annecy, Argonne NL, Arizona, UT Arlington, Athens,NTU Athens, Baku, IFAE Barcelona, Belgrade, Bergen, Berkeley LBL and UC, Bern, Birmingham, Bonn, Boston, Brandeis, Bratislava/SAS Kosice, Brookhaven NL, Bucharest, Cambridge, Carleton/CRPP, Casablanca/Rabat, abat, CERN, Chinese Cluster, Chicago, Clermont-Ferrand, Columbia, NBI Copenhagen, Cosenza, INP Cracow, FPNT Cracow, Dortmund, JINR Dubna, Duke, Frascati, Freiburg, Geneva, Genoa, Glasgow, LPSC Grenoble, TechnionHaifa, Hampton, Harvard, Heidelberg, Hiroshima, Hiroshima IT, Indiana, Innsbruck, Iowa SU, Irvine UC, Istanbul Bogazici, KEK, Kobe, Kyoto, Kyoto UE, Lancaster, Lecce, Lisbon LIP, Liverpool, Ljubljana, QMW London, RHBNC London, UC London, Lund, UA Madrid, Mainz, Manchester, Mannheim, CPPM Marseille, MIT, Melbourne, Michigan, Michigan SU, Milano, Minsk NAS, Minsk NCPHEP, Montreal, FIAN Moscow, ITEP Moscow, MEPhIMoscow, Moscow, MSU Moscow, Munich LMU, MPI Munich, Nagasaki IAS, Naples, Naruto UE, New Mexico, Nijmegen, Northern Illinois, BINP Novosibirsk, Ohio SU, Okayama, Oklahoma, LAL Orsay, Oslo, Oxford, Paris VI and VII, Pavia, Pennsylvania, Pisa, Pittsburgh, CAS Prague, CU Prague, TU Prague, IHEP Protvino, Ritsumeikan, UFRJ Rio de Janeiro, Rochester, Rome I, Rome II, Rome III, Rutherford Appleton Laboratory, DAPNIA Saclay, Santa Cruz UC, Sheffield, Shinshu, Siegen, Simon Fraser Burnaby, Southern Methodist Dallas, NPI Petersburg, Stockholm, KTH Stockholm, olm, Stony Brook, Sydney, AS Taipei, Tbilisi, Tel Aviv, Thessaloniki, Tokyo ICEPP, Tokyo MU, Tokyo UAT, Toronto, TRIUMF, Tsukuba, Tufts, Udine, Uppsala, Urbana UI, Valencia, UBC Vancouver, Victoria, Washington, WeizmannRehovot, Wisconsin, Wuppertal, Yale, Yerevan TU Dresden Mitglied seit 24. Februar 2006

9 Teilchenphysik am CERN Der Large Hadron Collider (LHC) am CERN Der ATLAS Detektor ATLAS Physik (Ein Beispiel) Der ATLAS Detektor (A Toroidal LHC ApparatuS) 2000 Wissenschaftler und Ingenieur aus über 30 Ländern Analyse von Proton-Proton Wechselwirkungen Datennahme ab 2007

10 Der ATLAS Detektor Teilchenphysik am CERN Der Large Hadron Collider (LHC) am CERN Der ATLAS Detektor ATLAS Physik (Ein Beispiel) Aufbau des ATLAS Detektors Webcam vom 13. März 2006

11 Teilchenphysik am CERN Der Large Hadron Collider (LHC) am CERN Der ATLAS Detektor ATLAS Physik (Ein Beispiel) ATLAS Physik: Die Suche nach dem HIGGS Teilchen (Beispiel) Das Higgs Teilchen ist vom Standardmodel vorhergesagt... ist verantwortlich dafür, dass die Teilchen Masse haben... ist das letzte fehlende Element im Standardmodel der Teilchenphysik

12 Teilchenphysik am CERN Der Large Hadron Collider (LHC) am CERN Der ATLAS Detektor ATLAS Physik (Ein Beispiel) ATLAS Physik: Die Suche nach dem HIGGS Teilchen Peter Higgs: Professor (emeritus) für Theoretische Physik an der Universität von Edinburgh 1963: Vorhersage der Existenz des Higgs Teilchens Viele indirekte Hinweise für die Existenz des Higgs Teilchens......, aber: bis heute (2006)von keinem Experiment direkt nachgewiesen

13 Teilchenphysik am CERN Der Large Hadron Collider (LHC) am CERN Der ATLAS Detektor ATLAS Physik (Ein Beispiel) ATLAS Physik: Die Suche nach dem HIGGS Teilchen Ein simuliertes Higgs Ereignis (H µµ)

14 Teilchenphysik am SLAC Part III Teilchenphysik am SLAC

15 Teilchenphysik am SLAC Stanford Linear Accelerator Center PEP-II Der BABAR Detektor BABAR Physik (Ein Beispiel) Ort: Menlo Park, Kalifornien (USA) ca. 50km südlich von San Francisco

16 Teilchenphysik am SLAC Der BABAR Detektor PEP-II Der BABAR Detektor BABAR Physik (Ein Beispiel) 550 Wissenschafler und Ingenieure Datennahme seit 1999

17 Teilchenphysik am SLAC PEP-II Der BABAR Detektor BABAR Physik (Ein Beispiel) BABAR Physik: CP Verletzung (Beispiel) Was ist CP?!?: Das Produkt zweier Symmetrien C: (Charge Conjugation Ladungsumkehr) Verwandelt ein Teilchen in sein Anti-Teilchen P: (Parity Transformation Paritätsumkehr) Erzeugt das Spiegelbild eines Physikprozesses

18 Teilchenphysik am SLAC BABAR Physik: CP Verletzung PEP-II Der BABAR Detektor BABAR Physik (Ein Beispiel) Wo sehen wir die Auswirkungen von CP-Verletzung? CP Verletzung spielt eine wichtige Rolle in der Kosmologie: Unser Universium besteht aus Teilchen und NICHT aus Antiteilchen! Ist CP-Verletzung experimentell beobachtet worden? 1964 (Cronin und Fitch): Experiment mit neutralen Kaonen Beitrag von BABAR: Beobachtung der CP-Verletzung in Systemen neutraler B-Mesonen mit höchster Präzision. Eindrucksvolle Bestätigung der Vorhersagen des Standardmodells.

19 Webseiten Webseiten Teilchenphysik: Experimente: ATLAS Experiment: BABAR Experiment: