Particle Physics Quiz Teilchenphysik-Quiz

Transkript

1 Particle Physics Quiz Teilchenphysik-Quiz Particle Physics Masterclass 2010

2 Regeln In Zweiergruppen arbeiten 10 multiple-choice Fragen + 2 Stichfragen (+ 1 Entscheidungfrage, falls erforderlich) ~30 Sekunden Zeit pro Frage Antwortbögen 2 Teile Beide ausfüllen Unteren Teil abtrennen und abgeben Gewinnerpaar erhält einen Preis vom CERN Hauptsache: Viel Spaß!

3 Question 1 Our detector shows a signal only in the hadronic calorimeter (no signal in the tracker, electromagnetic calorimeter or muon chambers). Therefore, this signal is most likely Unser Detektor zeigt nur im Hadron-Kalorimeter ein Signal (kein Signal im Inneren Detektor, im elektromagnetischen Kalorimeter und den Muonkammern). Deswegen ist es höchstwahrscheinlich ein 1. pion 2. electron 3. neutron 4. photon

4 Question 2 How much of our universe is made of matter or energy, which we do not know about? Welcher Prozentsatz des Universums besteht aus Materie oder Energie, über die wir nichts wissen? % % % %

5 Question 3 1. Not at all 2. By their characteristic spiral trajectory How do we see quarks in a detector? Wie erkennen wir quarks in einem Detektor? 3. Via jets of hadrons they generate 4. As two individual straight tracks in opposite directions 1. Überhaupt nicht 2. Anhand ihrer charakteristischen Spiralspuren 3. Mittels jets von Hadronen 4. Als zwei einzelne gerade Spuren in entgegengesetzter Richtung

6 Question 4 The particles carrying the strong force are the Teilchen, welche die starke Kraft übertragen, heißen: photons gluons Z- or W-bosons none of the above 1. Photonen 2. Gluonen 3. Z- or W-Bosonen 4. Keins davon

7 Question 5 Which was the first particle discovered which is still today believed to be elementary, i.e. not made up of further constituents? Welches Teilchen, das heute noch als elementar gilt, wurde zuerst entdeckt? 1. electron 2. gluon 3. proton 4. photon

8 Question 6 Approximately how many times do the protons in the LHC fly around the accelerator ring in 1 second? Wie oft fliegen die Protonen im LHC pro Sekunde um den Beschleunigerring (ungefähr)?

9 Question 7 Superconducting magnets bend the protons around the LHC ring. What do you think is the temperature of these magnets? Supraleitende Magneten halten die Protonen im LHC auf ihrer Kreisbahn. Wie hoch ist die Arbeitstemperatur dieser Magneten? 1. Room temperature, 300K 2. Colder than outer space, 1.9 K 3. Temperature of outer space, 2.7K K 1. Raumtemperatur, 300K 2. Kälter als das Weltall, 1.9K 3. Temperatur des Weltalls, 2.7K K

10 Question 8 Which of the following complements makes a wrong statement? The Higgsmechanism Welche der folgenden Aussagen ist falsch? Der HiggsMechanismus 1. explains the production of antimatter 2. explains the masses of particles 3. was invented by the British physicist Peter Higgs 4. applies everywhere in the universe 1. erklärt die Entstehung von Antimaterie. 2. erklärt, wie die Teilchen zu ihren Massen kommen. 3. wurde von dem britischen Physiker Peter Higgs vorgeschlagen. 4. wirkt überall im Universum.

11 Question 9 Which of the following technological innovations was invented at CERN (only one)? Welche der folgenden Erfindungen wurde am CERN gemacht (nur eine)? mobile phone teleporter mp3 format World Wide Web Mobiltelefon Teleporter mp3-format World Wide Web

12 Question 10 How many kilometers of the LHC are situated in Switzerland (approximately)? Wie viele Kilometer des LHC befinden sich in der Schweiz (ungefähr)? km 7 km 14 km 27 km

13 Tiebreaker Question 1 ATLAS and CMS will together produce 400MB of data every second. If written to CD (700 MB, thickness approx. 1 mm) how high a stack would this be in one year? ATLAS und CMS werden zusammen 400 MB Daten pro Sekunde produzieren. Wie hoch wäre der Stapel, wenn man die Daten auf CDs (700 MB, ca. 1 mm dick) schriebe und diese ein Jahr lang übereinander türmte? Stratosphere, m Mt. Everest, m Sears Tower, 527 m Eiffel Tower, 276 m

14 Tiebreaker Question 2 1. Because your physics instructor says so 2. Because there are lighter particles they can decay to Why do tau and mu leptons decay? Warum zerfallen tauund muleptonen? 3. Because they interact with the magnetic field of the experiment 4. Because there is so much energy produced in e.g. LEP collisions that they break apart 1. Weil Dein Physiklehrer das behauptet. 2. Weil es leichtere Teilchen gibt, in die sie zerfallen können. 3. Weil sie mit dem magnetischen Feld des Experimentes wechselwirken. 4. Weil bei den Kollisionen (z.b. im LEP) soviel Energie entsteht.

15 Quiz Answers Antworten

16 Question 1 Our detector shows a signal only in the hadronic calorimeter (no signal in the tracker, electromagnetic calorimeter or Our detector shows a signal muon chambers). Therefore, this only the hadronic signal in is most likely calorimeter (no signal in the tracker, electromagnetic Unser Detektororzeigt nur im calorimeter muon Hadron-Kalorimeter ein Signal chambers). Therefore, this (kein Signal im Inneren Detektor, signal is most likely im elektromagnetischen Kalorimeter und den Muonkammern). Deswegen ist es höchstwahrscheinlich ein 1. pion 2. electron 3. neutron 4. photon

17 Question 2 How much of our universe is made of matter or energy, which we do not know about? Welcher Prozentsatz des Universums besteht aus Materie oder Energie, über die wir nichts wissen? % % % %

18 Question 3 How do we see quarks in a detector? Wie erkennen wir quarks in einem Detektor? 1. Not at all 2. By their characteristic spiral trajectory 3. Via jets of hadrons they generate 4. As two individual straight tracks in opposite directions 1. Überhaupt nicht 2. Anhand ihrer charakteristischen Spiralspuren 3. Mittels jets von Hadronen 4. Als zwei einzelne gerade Spuren in entgegengesetzter Richtung

19 Question 4 The particles carrying the strong force are the photons gluons Z- or W-bosons None of the above Teilchen, welche die starke Kraft übertragen, heißen: 1. Photonen 2. Gluonen 3. Z- or W-Bosonen 4. Keins davon

20 Question 5 Which was the first particle discovered which is still today believed to be elementary, i.e. not made up of further constituents? Welches Teilchen, das heute noch als elementar gilt, wurde zuerst entdeckt? 1. electron 2. gluon 3. proton 4. photon

21 Question 6 Approximately how many times do the protons in the LHC fly around the accelerator ring in 1 second? Wie oft fliegen die Protonen im LHC pro Sekunde um den Beschleunigerring (ungefähr)?

22 Question 7 Superconducting magnets bend the protons around the LHC ring. What do you think is the temperature of these magnets? Supraleitende Magneten halten die Protonen im LHC auf ihrer Kreisbahn. Wie hoch ist die Arbeitstemperatur dieser Magneten? 1. Room temperature, 300K 2. Colder than outer space, 1.9K 3. Temperature of outer space, 2.7K K 1. Raumtemperatur, 300K 2. Kälter als das Weltall, 1.9 K 3. Temperatur des Weltalls, 2.7K K

23 Question 8 Which of the following complements makes a wrong statement? The Higgsmechanism Welche der folgenden Aussagen ist falsch? Der HiggsMechanismus 1. explains the production of antimatter 2. explains the masses of particles 3. was invented by the British physicist Peter Higgs 4. applies everywhere in the universe 1. erklärt die Entstehung von Antimaterie. 2. erklärt, wie die Teilchen zu ihren Massen kommen. 3. wurde von dem britischen Physiker Peter Higgs vorgeschlagen. 4. wirkt überall im Universum.

24 Question 9 Which of the following technological innovations was invented at CERN (only one)? Welche der folgenden Erfindungen wurde am CERN gemacht (nur eine)? mobile phone Teleporter mp3 format World Wide Web

25 Question 10 How many kilometers of the LHC are situated in Switzerland (approximately)? Wie viele Kilometer des LHC befinden sich in der Schweiz (ungefähr)? km 7 km 14 km 27 km

26 Tiebreaker Question 1 ATLAS and CMS will together produce 400MB of data every second. If written to CD (700 MB, thickness approx. 1 mm) how high a stack would this be in one year? ATLAS und CMS werden zusammen 400 MB Daten pro Sekunde produzieren. Wie hoch wäre der Stapel, wenn man die Daten auf CDs (700 MB, ca. 1 mm dick) schriebe und diese ein Jahr lang übereinander türmte? 1. Stratosphere, m 2. Mt. Everest, m 3. Sears Tower, 527 m 4. Eiffel Tower, 276 m

27 Tiebreaker Question 2 1. Because your physics instructor says so Why do tau and mu leptons decay? Warum zerfallen tauund muleptonen? 2. Because there are lighter particles they can decay to 3. Because they interact with the magnetic field of the experiment 4. Because there is so much energy produced in e.g. LEP collisions that they break apart 1. Weil Dein Physiklehrer das behauptet. 2. Weil es leichtere Teilchen gibt, in die sie zerfallen können. 3. Weil sie mit dem magnetischen Feld des Experimentes wechselwirken. 4. Weil bei den Kollisionen (z.b. im LEP) soviel Energie entsteht.

28 Final Tiebreaker

29 Final Tiebreaker Identify the 4 tracks coming from a heavy Higgs Boson in the following event. 1 point for every right track!

30 Final Tiebreaker Answer Identify the 4 tracks coming from a heavy Higgs Boson in the following event. 1 point for every right track!

31 Answer