38
Lennart Jirden CERN PH Department Välkommen till CERN

Lennart Jirden CERN PH Department

  • Upload
    wolfe

  • View
    92

  • Download
    0

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Välkommen till CERN. Lennart Jirden CERN PH Department. En introduktion till CERN. Vad Varför Hur Spin-off Senaste nytt. Vad betyder «   »?. 1952. CERN. C. E. R. N. C onseil E uropé en pour la R echerche N ucl é aire. E uropean C ouncil for N uclear R esearch. - PowerPoint PPT Presentation

Citation preview

Page 1: Lennart Jirden CERN PH  Department

Lennart JirdenCERN PH Department

Välkommen till CERN

Page 2: Lennart Jirden CERN PH  Department

En introduktion till CERN

•Vad•Varför•Hur•Spin-off•Senaste nytt

Page 3: Lennart Jirden CERN PH  Department

European

Council for

Nuclear

Research

Conseil

Européen pour la

Recherche

Nucléaire

Vad betyder « »?CERNCERN 1952

Page 4: Lennart Jirden CERN PH  Department

Organisation

Européenne pour laRecherche

Nucléaire

European

Organization for

Nuclear

Research

1954Vad betyder « »?CERNCERN

European Laboratoryfor Particle Physics

Page 5: Lennart Jirden CERN PH  Department

Världens största partikelfysik laboratorium

20 MedlemsländerAustria, Belgium, Bulgaria, Czech Republic, Denmark, Finland, France, Germany, Greece, Italy, Hungary, Netherlands, Norway, Poland,Portugal, Slovakia, Spain, Sweden, Switzerland, United Kingdom

Årlig budget~ 1200 MCHF (2013)

Dessutom:extern financeringför experimenten

9 Associate & Observer States

USA, Russia, India, Israel, Japan, Turkey, Serbia, European Commission, UNESCO

People2500 Staff900 Fellows och

associates350 Studenter11000 Användare2000 Externa Firmor

c:a 16 000 personer

72 Användarländer

Page 6: Lennart Jirden CERN PH  Department

6

Page 7: Lennart Jirden CERN PH  Department

Som en liten stad…

Page 8: Lennart Jirden CERN PH  Department

Varför

Page 9: Lennart Jirden CERN PH  Department

CERN‘s målsättning– Grundforskning

– Utbildning

– Teknologiutveckling

– Internationellt samarbete

Page 10: Lennart Jirden CERN PH  Department

Grund-forskning

Svara på frågor om materias struktur…

Atomteori: 4000 bcupptäckt: 1808

Elektron:1897 Proton: 1919Neutron: 1932

Kvark: 1960’s

Alla dessa upptäcter gjordes i Europa!!

Page 11: Lennart Jirden CERN PH  Department

DimensionerAtom

Proton

Big Bang

Radius of Earth

Radius of Galaxies

Earth to Sun

Universe

cmHubble ALMA

VLTAMS

Studie av fysiska lagar vid första ögonblicken efter Big Bang

Ökande samarbete mellan Partikelfysik, Astrofysik och Kosmologi

Super-Microscope

LHC

Page 12: Lennart Jirden CERN PH  Department

Verifiera existerande teorier: standardmodellenLEPTONS QUARKS

VANLIGMATERIA

ELECTRON ELECTRONNEUTRINO

MUON MUONNEUTRINO

TAU TAUNEUTRINO

UP DOWN

CHARM STRANGE

TOP BOTTOM

De 4 grundläggande krafterna

Starka kraften Elektromagnetism Svaga kraften Tyngdkraften

Page 13: Lennart Jirden CERN PH  Department

Standardmodellen

Krafterna är resultatet av ett utbyte av partiklar

Utbytes-partiklarna kallas Bosoner

GLUON

Starka Kraften

PHOTON

Electro-Magnetiska Kraften

W och Z BOSON

Svaga Kraften

HIGGS BOSON

Brout-Englert-Higgs fält

Starka kraften Elektromagnetism Svaga kraften Tyngdkraften

GRAVITON

Tyngdkraften

?

Page 14: Lennart Jirden CERN PH  Department

Svara på grundläggande frågor…• Hur förklara att partiklar har massa?

Vi tror nu att vi vet…

• Varav består 96% av Universum?Vi kan bara se 4% av dess beräknade massa

• Varför finns det ingen aanti-materia i Universum?Naturen är normalt symmetrisk…

• Hur såg materia ut strax efter « Big Bang » ?En resa tillbaka till allra tidigaste tidenefter Universums födelse skulle hjälpa…

HiggsBoson

Page 15: Lennart Jirden CERN PH  Department

• Vakum är inte tomt!• Vakum är fyllt av en neutral partikel

Higgs Boson• När en partikel flyger genom rymden korsar den ett

fält av virituella Higgs Bosoner och blir därför bromsad

• Partikelns hastighet blir då lägre än ljushastigheten• den uppför sig som om den hade en massa

– en Effektiv Massa

Prof Peter Higgs*1929

Varför har partiklar massa?

Higgs Theori 1964 – 65:

Page 16: Lennart Jirden CERN PH  Department

Hur

Page 17: Lennart Jirden CERN PH  Department

Genom att accelerera och kollidera objekt…

Page 18: Lennart Jirden CERN PH  Department

Vid ofantliga energinivåer!

E=mc2

Page 19: Lennart Jirden CERN PH  Department

(1) Partiklar accelereras up nästintill ljushastighet

(2) Bringas till kollision vid experimenten

(3)Dom resulterande partiklarna fångas upp av detektorerna

Dom huvudsakliga verktygen

Page 20: Lennart Jirden CERN PH  Department

LHC - Världens största partikelaccelerator27km lång tunnel

Tusentals supraledande magneter

Ultra vakum:10x högre än på månen

Kallaste plats i Universum: -271° C

Under säkra förhållanden!

Page 21: Lennart Jirden CERN PH  Department

Världens största och mest sofistikerade detektorer

21

Vetenskapliga katedraler 100 m under jordytan

600 millioner kollisionerper sekund detekterade av hundatals millioner sensorer

Tusentals medarbetare i varje experiment

Under säkra förhållanden!

Page 22: Lennart Jirden CERN PH  Department

CERN från luftenGeneva Lake

Jura Mountain LHC

SPS

PS

FranceSwitzerland

LHC 27km och ~100m under jordytan

ALICE

ATLAS

LHCb

CMS

Page 23: Lennart Jirden CERN PH  Department

LHC ExperimentenATLAS CMS

ALICE LHCb

Page 24: Lennart Jirden CERN PH  Department

Partikeldetektorer

24

Page 25: Lennart Jirden CERN PH  Department

största vetenskapliga nätverk av datorer

15 Petabytes(15 millioner GB)data årligen

100’000 processorer

200 data-centers runt hela jorden

Page 26: Lennart Jirden CERN PH  Department

Bringa nationer tillsammans och utbilda• Världens största internationella

vetenskapliga samarbete

• Mer än 100 länder

• Hundratals fysikinstitut

• Hälften av världens partikelfysiker

Olika program för studenter

Page 27: Lennart Jirden CERN PH  Department

SkollärareInternationellt och Nationellt program

Vetenskapare vid CERNAkademiskt Fortbildningsprogram

Unga ForskareCERN School of High Energy PhysicsCERN School of ComputingCERN Accelerator School

Utbildningsprogram för alla nivåerStudenter• Program för elever av alla åldrar• Kort-tids praktik program (vetenskapligt,

tekniskt och administrativt)• Sommar-student program• Doktorander och tekniska studenter

Page 28: Lennart Jirden CERN PH  Department

CERN Teacher Programme

Page 29: Lennart Jirden CERN PH  Department

Spin-off

Page 30: Lennart Jirden CERN PH  Department

Praktiska tillämpningar: World Wide Web

Utvecklades på CERN 1989 i ramen av LHC !

Gåva till världen!

Page 31: Lennart Jirden CERN PH  Department

Praktiska tillämpningar : detektorer

Scanna lastbilar utan att lasta av på mindre än 1 timme

Page 32: Lennart Jirden CERN PH  Department

Praktiska tillämpningar :användning av « the Grid »Ultra-snabb behandling av satelitbilder vid naturkatastrofer

Page 33: Lennart Jirden CERN PH  Department

Kombination av Fysik, Medicinsk Visualisering, Biologi and Kirurgi för att bekämpa cancer

Accelererade partikelstrålar~30’000 acceleratorer i världen~17’000 använda inom medicin

Hadron-terapiTumör = måltavla

Protoner;Lätta joner

>70’000 patienter behandlade i världen (30 installationer)>21’000 patienter behandlade i Europa (9 installationer)

X-rays protoner

Medicinska spin-off applikationer

Partikeldetektering

Visualisering PET ScannerNy bröst imaging.

Kliniska försök i Portugal.(ClearPEM)

Normalhjärna

Alzheimer’s sjukdom

Page 34: Lennart Jirden CERN PH  Department

Och naturligtvis… några Nobellpris!

George Charpak

“for his invention and development of particle detectors, in particular the multiwire proportional chamber”

Carlo Rubbia(with Simon van der Meer)

“for their decisive contributions to the large project, which led to the discovery of the field particles W and Z, communicators of weak interaction”

Page 35: Lennart Jirden CERN PH  Department

Senaste nytt

Page 36: Lennart Jirden CERN PH  Department

LHC kollisioner sedan mars 2010!

• Körning tills början av 2013 med energi 3.6 TeV per stråle • 1 år tekniskt stopp 2013 (uppgradering )• 7 Tev per stråle kollisioner 2014

Page 37: Lennart Jirden CERN PH  Department

HIGGS BOSON Upptäckt annonserad i

juni 2012

François Englert och Peter Higgs

Nobel pris i fysik 2013

Page 38: Lennart Jirden CERN PH  Department

Sammanfattning

• Grundforskningslaboratorium• Världens största internationella vetenskapliga samarbete• Driver teknologin över dess gränser• Många praktiska tillämpningar

websites:Information: www.cern.chCERN TV: www.youtube.com/cernAnställning: www.cern.ch/jobs