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Universität Bonn „Von Quarks zu Quasaren“ Oktober 2004
Teilchenzirkus
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Teilchenzirkus
Hey du !
Heute dreht sich alles um uns!!
Herzlich willkommen zum …
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TeilchenzirkusTeilchenzirkus
Von Quarks zu Quasaren
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Teilchenzirkus
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Teilchenzirkus
Rastertunnelmikroskop
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Teilchenzirkus
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Teilchenzirkus
Elektron + Atom Elektron + Elektron + positives Ion
Stoßionisation
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Teilchenzirkus
Erforschung der Radioaktivität
Marie Curie 1867 – 1934
geb. Sklodowska
Pierre Curie 1859 – 1906
Nobelpreis 1903
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Teilchenzirkus
„Es war bestimmt das unglaublichste Ergebnis, das mir je in meinem Leben widerfuhr, es war fast so unglaublich, als wenn einer eine 15-Zoll-Granate auf ein Stück Seidenpapier abgefeuert hätte und diese zurückgekommen wäre und ihn getroffen hätte.“
Ernest J. Rutherford, 1911
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Teilchenzirkus
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Universität Bonn „Von Quarks zu Quasaren“ Oktober 2004
Teilchenzirkusprimäres Teilchen trifft auf
Atmosphäre: 15 – 30 km Höhe
Atmosphäre
e
Fuji
3776 m
np
p, He, ...
e
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Teilchenzirkus
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TeilchenzirkusSuperkamiokande
Kamioka-Mine in Japan:
Japan:
- Nachweis extraterrestrischer Geisterteilchen -
H20: 50 000 t
40 m hoch, 40 m
11146 Photomultiplier50 cm
1 km tief inKamioka Mine
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Universität Bonn „Von Quarks zu Quasaren“ Oktober 2004
Teilchenzirkusprimäres Teilchen trifft auf
Atmosphäre: 15 – 30 km Höhe
Atmosphäre
e
Fuji
3776 m
np
p, He, ...
e
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Teilchenzirkus
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Teilchenzirkus
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Teilchenzirkus
solar
Sonne
atmos.
● Myonen: scharferLichtkegel
● Elektronen: verwaschener Lichtkegel
e,
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Teilchenzirkus
Kondensstreifen beim Flugzeug
Rußpartikel aus Triebwerken
KondensierterWasserdampf
... erinnern an:
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Teilchenzirkus
Ionisierendes Teilchen
+ Positives Ion
Elektron
+
+ +
++
+ +
+
- -
--
--
- -
-
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Teilchenzirkus
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Teilchenzirkus
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Teilchenzirkus
E = mc2
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Teilchenzirkus
Die Augen der Teilchenphysik: riesige Detektoren
30 GeV e ¯ p 800 GeV
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TeilchenzirkusTeilchenzirkus
Von Quarks zu Quasaren
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Teilchenzirkus
Elektromagnetismus gewinnt gegen Schwerkraft um das100.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000 fache
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Teilchenzirkus
Alles
Elektro-magnetismus!
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Teilchenzirkus
Neutronzerfall
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Teilchenzirkus
* Es gibt vier fundamentale Kräfte.
Kraft Reichweite
Starke Kernkraft Protondurchmesser
Schwache Kraft 1/1000 Protondurchmesser
Elektromagnetismus unendlich
Schwerkraft unendlich
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Teilchenzirkus
* Zu jeder Kraft gehört eine Ladung
Kraft Ladung
Starke Kernkraft Starke Ladung
Schwache Kraft Schwache Ladung
Elektromagnetismus Elektrische Ladung
Schwerkraft Masse
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Teilchenzirkus
David J. Gross H. David Politzer Frank Wilczek
"for the discovery of asymptotic freedom in the theory of the strong interaction"
The Nobel Prize in Physics 2004
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Teilchenzirkus
Kräfte = Austausch von Botenteilchen
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Teilchenzirkus
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Teilchenzirkus
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Teilchenzirkus
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Teilchenzirkus
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Teilchenzirkus
Das kann man wirklich messen!
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Teilchenzirkus
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Teilchenzirkus
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Teilchenzirkus
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Teilchenzirkus
Emmy Noether1882 - 1935
Studiert Mathe trotz FrauenverbotErlangen, 1917:Symmetrie Erhaltungsgröße(Energie, Ladung,…)
Albert Einstein: "Fraulein Noether was the most significant creative mathematical genius …since the higher education of women began."
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Teilchenzirkus
Teilchen- Antiteilchen- Symmetrie perfekt?
Welten aus Antimaterie?
Welt nur aus Materie! !
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Teilchenzirkus
Weitere Symmetrien?
Botenteilchen mit den Eigenschaften von Materie?
Und andersrum?
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Teilchenzirkus
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Teilchenzirkus
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Teilchenzirkus
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Teilchenzirkus
Gravitationslinse2. Bild
Objekt
Bild
Beobachter
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Teilchenzirkus
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Teilchenzirkus
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Teilchenzirkus
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Teilchenzirkus
nah dran
weit wech
schnell
langsam
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Teilchenzirkus
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Universität Bonn „Von Quarks zu Quasaren“ Oktober 2004
Teilchenzirkus
Tschüss !!!!!!
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Universität Bonn „Von Quarks zu Quasaren“ Oktober 2004
Teilchenzirkus
50
7060
50
7060
50
7060
Irgendwo
Eichung:
Eichung:
WoandersEich-Symmetrien für Menschen
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Teilchenzirkus
•Jede Kraft hat eigene Botenteilchen
• Boten nur sendbar, wenn entsprechende Ladung vorhanden
Kraft Botenteilchen
Starke Kernkraft Gluonen g
Schwache Kraft Weakonen (W und Z)
Elektromagnetismus Photonen
Schwerkraft ?
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Teilchenzirkus
Materie + Antimaterie Botenteilchen
Vor 13,4 Milliarden Jahren…