Zürcher Festival des Wissens 4.–12. Mai 2001 Nachhaltige Begegnungen

Zürcher Festival des Wissens


4.–12. Mai 2001

Nachhaltige Begegnungen


Eine Zeitreise zum Urknall:Der Mikrokosmos unter die Lupe genommen

Woraus besteht unser Universum? Gibt es Antimaterie? Wie kann man die frühesten Phasen der Entstehung des Universums studieren? Antworten auf diese Fragen erwartet man von neuen Experimenten sowohl an grossen Teilchenbeschleunigern als auch im Weltraum. Eine Schlüsselrolle spielen dabei Forschungsanlagen am CERN in Genf. Sie reproduzieren Bedingungen wie sie etwa eine zehnmilliardstel Sekunde nach dem Urknall herrschten.


DIMENSIONEN: vom Urknall zum heutigen Universum

LEP1989-2000

LHC2006 Hubble


Geschichte des Universums


CERN - “European Organisation for Nuclear Research”

Weltweit grösstes Forschungszentrum für Teilchenphysik

20 Mitgliedstaaten 6500 Forscher aus aller Welt,500 Universitäten,80 Nationalitäten

Gelb : Nicht-Mitglied Staaten


LEP Experimente: 100m unter Tag

LEP unterirdisch

4 Experimente: ALEPH, DELPHI, L3 und OPAL


LEP: 1989 - 2000


Das L3 Experiment

Ereignisse, mit L3 aufgezeichnet

=Wechselwirkungspunkt

=Teilchenstrahl

Link zu interaktiver AnsichtLink zu interaktiver Ansicht


Kollisionen beim LHC

Bunch Crossing 4 107 Hz

7 TeV Proton Proton colliding beams

Proton Collisions 109 Hz

Parton Collisions

New Particle Production 10-5 Hz (Higgs, SUSY, ....)

Selection of 1 event in 10,000,000,000,000

7.5 m (25 ns)

Proton-Kollisionen

Parton-Kollisionen (Quarks, Gluonen)

Produktion neuer Teilchen(Higgs, SUSY, …)

Selektion EINES Ereignisses aus 10,000,000,000,000

Kollidierende Teilchenstrahlen

Strahlkreuzung


CMS Detektor Layout

MUON BARREL

CALORIMETERS

Silicon Microstrips Pixels

ECAL Scintillating PbWO 4

Crystals

SUPERCONDUCTING COIL

IRON YOKE

TRACKERs

MUON ENDCAPS

Total weight : 12,500 t Overall diameter : 15 m Overall length : 21.6 m Magnetic field : 4 Tesla

HADRON CALORIMETER HADRONKALORIMETER

SUPRALEITENDE MAGNETSPULE

KALORIMETER Gewicht : 12,500 tDurchmesser : 15 mLänge : 21.6 mMagnetfeld : 4 Tesla

SPUREN-DETEKTOREN

Eisenjoch

Link zu Konstruktion...Link zu Konstruktion...


Stand der Forschung

Link zu StreuversuchLink zu Streuversuch


Stand der Forschung

Wechselwirkung Trägerteilchen Beispiel

elektro-magnetische

Photon

starke Gluon

schwache W, Z

Gravitation Graviton


Was bringt’s ?

Grundlagenforschung

Bedürfnis des Menschen, die Natur zu hinterfragen

weitreichende Folgen, z.B.

Studium des Elektro-Magnetismus im 19.Jh- Elektrizität, Radiowellen,…

Entdeckung der Atomstruktur Anfang des 20.Jh- Chemische Industrie

Entwicklung des Transistors, 2.Hälfte des 20.Jh- Computer, Elektronik


Einige Beispiele für Spin-Offs...

Synchrotonstrahlungs-Quellenz.B. SLS, Sommer 2001

Isotopen für Nuklearmedizin,z.B. PET-Scanner

Medizin:

Krebstherapie mitStrahlen geladener TeilchenPSI - Villingen

WWW


Zukunft

Offene Fragen:

Ursprung der Masse ( Higgs-Teilchen ? )

Warum gibt es 3 Teilchenfamilien = identische (bis auf Masse) Kopien der Teilchen ??

Warum Materie-Antimaterie Ungleichgewicht im Universum ??

dunkle Materie im Universum ??

Vereinheitlichung aller Wechselwirkungen

Theory of Everything??


Zukunft...

Wird LHC Antworten auf diese Fragen bringen?


Beispiel einer Messung

Kosmische Strahlung

Hier an der Ausstellungsichtbar gemacht!

Hochenergetische Teilchen aus dem

Kosmos (Protonen, Photonen,…)

Pionen

Muonen, Neutrinos

Nota bene:Muonen erreichen die Erdoberfläche, bevor sie zerfallen, da ihre Uhren langsamer ticken




Gönner undSponsoren

Die Stiftung Science et CiteOrganisiert im Frühling 2001 in neuen schweizerischen Universitätsstädten und im Tessin das nationale festival Science et Cité

Die Stiftung Science et CiteOrganisiert im Frühling 2001 in neuen schweizerischen Universitätsstädten und im Tessin das nationale festival Science et CitéDie Stiftung Science et Cite organisiert

Die Stiftung Science et CiteOrganisiert im Frühling 2001 in neuen schweizerischen Universitätsstädten und im Tessin das nationale festival Science et Cité

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