CERN og partikelfysikken Af Peter Hansen

Save this PDF as:
 WORD  PNG  TXT  JPG

Størrelse: px
Starte visningen fra side:

Download "CERN og partikelfysikken Af Peter Hansen"

Transkript

1 CERN og partikelfysikken Af Peter Hansen CERNs fødsel I 2008 vil den største atomknuser, som verden endnu har set, begynde at kollidere protoner mod hinanden med hver en energi på 7 TeV, d.v.s. energien der opnås af en proton ved acceleration gennem et spændingsfald på 7 tusind milliarder (Tera) Volt. Kollisionerne vil foregå på CERNs nye accelerator, Large Hadron Collider, eller bare LHC, og fysikerne håber herved at løfte nogle af tågerne, der hviler over den inderste natur af universets materie. CERN er en international organisation, grundlagt af de europæiske lande i 1954, med det formål at udføre videnskabelige opgaver, som på grund af deres størrelse og omkostninger, ligger uden for mulighederne i de individuelle lande. Der tænktes her på fysik på atomkernens skala og herunder. Blandt europæiske organisationer er CERN en af de mest fremgangsrige, hvilket bl.a. fremgår af, at LHC har tiltrukket sig meget betydelige ressourcer fra de to andre hovedaktører på scenen, nemlig USA og Japan. Men sådan har det ikke altid været. Lige efter anden verdenskrig lå europæisk økonomi og videnskab lemlæstet hen, mens USA buldrede frem. I et indflydelsesrigt notat oprullede den amerikanske præsidentielle rådgiver Vannevar Bush en vision for en fremtid i USA, som byggede på videnskabelige landvindinger. Det var ikke gået hen over hovedet på de amerikanske beslutningstagere, hvilken formidabel rolle den videnskabelige verden havde spillet i at vinde krigen. Først med radaren, så med kode-brydning og til sidst med atombomben. Næste udfordring var at vinde den kolde krig, samt at sikre borgernes beskæftigelse og velstand. Til den ende satsede USA massivt på forskning. Europa, derimod, måtte magtesløst iagttage alle sine bedste folk på den videnskabelige front sætte kurs vestover. Derfor vakte det stor lydhørhed, da en række fremtrædende europæiske fysikere opfordrede til omgående handling for at få standset flugten af talenter til USA og for at få sat turbo på europæisk forskning på det subatomare område. Det krævede en hel del overtalelse at få landene i Europa til at placere nationale ressourcer under en international organisations ansvar, men det lykkedes altså med CERN i Figur 1. Beliggenheden af CERNs 27 km lange accelerator tunnel ved Geneve (CERN).

2 Partikelfysik anno 1954 Det videnskabelige landskab på den subatomare skala var på det tidspunkt i rivende udvikling. Før krigen havde landskabet ellers set rimeligt stabilt ud, så lad os dvæle lidt ved 30'ernes panorama. Partikler og kvantetal Man havde i 30'erne accepteret at elementære partikler, såsom elektronen og fotonen, kunne opføre sig både som partikler og bølger, alt efter hvilket spørgsmål et eksperiment stillede. Men tag ikke fejl. Det betyder ikke, at alting flyder. Alle eksperimenter giver nemlig entydige svar på spørgsmål om partiklernes såkaldte kvantetal, f.eks elektronens elektriske ladning på ^-19 Coulomb. Faktisk kan man sige at en partikels identitet er disse kvantetal. Et andet vigtigt kvantetal er partiklens interne angulære moment, eller spin. Nogle elementære partikler, såsom elektronen, har spin ½ (i enheder af Plancks konstant divideret med 2). Sådanne partikler hedder fermioner, efter italieneren Fermi, og om dem gælder, at der kun kan være een i hver mulig kvantetilstand. Dette forklarer f.eks det periodiske system af atomer, altså hvorfor elektronerne arrangerer sig i skaller i et atom og ikke alle kollapser til den lavest liggende tilstand. Andre partikler, f.eks fotonen, har heltalligt spin og kaldes bosoner, efter inderen Bose. Disse kan i ubegrænset antal presses ind i den samme kvantetilstand, hvilket i dag udnyttes i de utallige anvendelser af laseren, der netop er en, i princippet, ubegrænset mængde af fotoner i samme kvantetilstand. Atomernes elementarpartikler Af elementære fermioner havde man fundet protonen og neutronen som bestanddele af den lille atomkerne. Hertil kom elektronen, der arrangerede sig i en kæmpe sky omkring kernen. Størrelsesforholdet mellem kerne og elektronsky er som en halspastil til en fodboldbane, men kernen bærer alligevel næsten hele atomets masse. Denne model af materien syntes i princippet at kunne forklare alt, lige fra stjerneudvikling til livsprocesser. Antistof Noget overraskende havde englænderen Dirac i 1928 endvidere forudsagt eksistensen af antistof, en slags spejl-partikler med modsat elektrisk ladning af de normale partikler. Hvis en partikel møder sin antipartikel, vil de udslette hinanden og blive til boson-stråling. Denne forudsigelse var blevet eksperimentelt bekræftet i 1932 gennem observationen af en anti-elektron eller positron i kosmisk stråling. Hvor overraskende det end var, så viste det sig at være en meget velkommen nyskabelse, der faktisk redder kvantemekanikken fra nogle ellers absurde matematiske konsekvenser. Kræfterne Man havde også ved krigens afslutning nogenlunde styr på de kræfter, som påvirker partiklerne og skaber dynamikken her i verden. Fire slags kræfter kunne identificeres: Tyngdekraften, som vi vil gå let henover, da den er meget svagere end de øvrige. Den elektro-magnetiske kraft, som er proportional med partiklens elektriske ladning og f.eks sørger for at holde elektroner bundet til atomkernerne. Den stærke kraft, som binder protonerne og neutronerne sammen i atomkernen. Den svage kraft, som f.eks. de radioaktive processer, der får solen til at skinne.

3 Figur 2. De fire naturkræfter. (Particle Data Group, LBL) N ye partikler kommer til Dette landskab hang faktisk nogenlunde logisk sammen. Imidlertid ændrede billedet sig i en betydeligt mere mærkværdig retning efter krigen. Der var fundet en mystisk tungere fætter til elektronen, den såkaldte myon, efter det græske bogstav. Den prominente tyske fysiker Pauli spurgte med god ret: Hvem har bestilt myonen?. Pauli havde tidligere fået en endnu hårdere nød at tygge på, da det viste sig at processer, der involverede den svage kraft, tilsyneladende ikke adlød bevarelse af energi og impuls. Dette fik ham til at foreslå eksistensen af en ny spøgelsesagtigt usynlig elektrisk neutral partikel, som han døbte neutrinoen. Helt usynlig var den ikke, selvom den kun føler den svage kraft, og i 1956 blev den faktisk observeret direkte i en kæmpemæssig neutrino-detektor ved den amerikanske atomreaktor, Savannah River. dog Figur 3. Princippet i Savannah River experimentet. En neutrino absorberes af en proton i en stor beholder med cadmium-klorid opløst i vand. Protonen omdannes herved om til en neutron og en positron. Positronen udslettes omgående sammen med

4 en atomar elektron hvorved to gamma-kvanter (højenergetiske fotoner) udsendes. Efter et typisk kort tidsinterval fanges neutronen ind af en cadmium-kerne under udsendelse af mere gamma stråling. Gamma strålingen registreres i et lag af flydende scintillator-materiale, der omgiver beholderen, og giver således neutrinoens fingeraftryk. (LAPP Annecy) Mere forventet var opdagelsen af pionen i 1947, en let partikel med spin 0, der allerede i 1935 var blevet foreslået som formidler af den stærke kraft, i analogi med fotonen, der formidler elektromagnetiske kræfter. Men allerede samme år blev en uventet tungere fætter til pionen opdaget, der besad et helt nyt kvantetal, som man i mangel af bedre ideer døbte strangeness. Disse opdagelser fandt sted i Bristol, England. K osmisk stråling De fleste af de nye partikler var blevet opdaget i kollisioner mellem den kosmiske stråling og atmosfærens atomer. Den kosmiske stråling består mest af protoner fra voldsomme begivenheder i mælkevejen eller andre galakser, som ankommer til vores atmosfære med meget høje energier. Man kan imidlertid ikke lave kontrollerede eksperimenter med disse partikler, så for at komme videre måtte man på en eller anden måde selv skabe partikelstråler med høj energi. Figur 4. Kosmiske stråler der rammer atmosfærens øverste lag giver anledning til en byge af partikler, mest myoner, ved jordoverfladen. (CERN).

5 Acceleratorer Der skal imidlertid meget høje kinetiske energier til, idet partiklernes bølgelængde er Plancks konstant divideret med deres impuls (dette var foreslået af franskmanden de Broglie og eksperimentelt bekræftet på utallige måder), og for at betragte meget små systemer skal man bruge stråler med tilsvarende meget lille bølgelængde. Ydermere, hvis man er ude på at skabe helt nye partikler, skal man, ifølge Einstein, mindst have en kinetisk energi på 2mc^2 til partikelproduktionen, hvor m er partiklens masse og c lysets hastighed (to-tallet skyldes, at for at bevare de samlede kvantetal skal den nye partikel oftest produceres sammen med sin antipartikel) Synchrotronen Her er det acceleratoren kommer ind. Den amerikanske fysiker D.H. Lawrence var faderen til den disciplin, som i dag hedder acceleratorfysik, dvs kunsten at fremstille partikelstråler med meget høj energi. Hans egen opfindelse, cyclotronen, vil vi ikke forklare her - selv om den bruges den dag i dag, f.eks til at fremstille radioaktive isotoper på Risø til medicinsk diagnose og terapi på Rigshospitalet. Men hans elever, specielt Livingston, fandt på en ny type accelerator, som nu bruges til at skabe stråler med de aller-højeste energier. Denne accelerator hedder en synchrotron. Det går ud på at bruge kvadrupol- og sextupol-magneter, der virker på ladede partikler ligesom linser på optisk lys, til at holde strålen samlet i et cirkelformet vacuumrør med en tykkelse på nogle få cm. Herved var det økonomisk muligt at frembringe de dipol-magneter, der skal til for at fastholde strålens partikler i cirkelbevægelsen ved meget høj energi. Den cirkelformede bevægelse gør, at man kan give partiklerne en beskeden acceleration gennem et moderat spændingfald igen og igen, så energien hele tiden vokser, indtil den når den maximale energi, som dipol-magneterne kan holde fast i vacuumrøret. Figur 5. Sextupol magnet fra CERN LEP accelerator. (CERN ).

6 Disse principper blev brugt i CERNs første store Proton-Synchrotron, der blev indviet i 1960 i laboratoriet ved Geneve, lige på grænsen mellem Frankrig og Schweiz. Samme princip blev anvendt af CERNs ærkerival, Brookhaven laboratoriet på Long Island ved New York, som året efter indviede sin accelerator, der ligesom CERNs kunne accelerere protoner op til ca. 30 GeV (30 Giga elektron-volt, hvor en elektron- Volt er den energi, som en elektron eller proton tilføres af et spændingsfald på 1V). Detektorer Boblekammeret For at lære noget om de nye partikler, som skabes ved at hamre en stråle ind i et materiale, skal man også bruge et redskab til at detektere partikler og måle deres egenskaber. Det ultimative redskab kom i 60'erne i form af det såkaldte boblekammer. Det var et stort kammer fyldt med flydende brint, eller lignende, der blev holdt lige på kogepunktet, dog uden at koge. Når en ladet partikel passerede kammeret ville den ionisere væsken langs sin bane, og omkring ionerne dannedes små bobler. Et hurtigt fotografi kunne nu forevige alle de partikler, som var blevet skabt. Det siges, at amerikaneren Glaser fik ideen ved en aften at sidde på et studenter-værtshus i Ann Arbor, Michigan, og stirre distræt ind i et glas boblende fadøl. Figur 6 viser et boblekammer fotografi og giver et indtryk af den grafiske skønhed af disse billeder. Figur 6. Billede af et bundt protoner, der passerer CERNs 2m boblekammer i To af strålens protonerne har kollideret med to af væskens protoner og flere nye partikler er herved opstået. Et magnetfelt sørger for partiklernes krumning. (CERN).

7 Multiwire kamre Hen mod slutningen af 60'erne blev boblekamre for langsomme, idet man nu var interesseret i sjældne begivenheder og ikke kunne gennemse tusinder af fotografier for at finde eet interessant. Her kom en genial opfindelse af franskmanden Charpak til undsætning. Ved at placere tusinder af ultratynde metaltråde med positiv højspænding i en gas kunne man lokalisere en ladet partikel, som passerer en tråd, og registrere målingerne efter ønske. Opfindelsen hed MultiWire Proportional Chambers og fik enorm udbredelse, ikke bare i partikelfysik, men også f.eks i medicinsk diagnose. Senere er opfindelsen blevet forfinet ved at erstatte metaltrådene med mikroskopiske metalstriber på en silicon chip. Herved kan partiklerne stedbestemmes endnu mere nøjagtigt, og det er muligt at integrere udlæsningselektronikken direkte på chippen med metoder importeret fra computerindustrien, hvilket drastisk forøger antallet af striber, der kan læses ud. Figur 7. Et multiwire kammer fra Frascati laboratoriet ved Rom. De lysende ringe kommer fra mere end meget tynde tråde som er strakt gennem kammeret. Ladede partikler, som passerer kammeret, vil ionisere gas-atomerne langs deres bane, hvilket forårsager et elektrisk signal i den nærmeste tråd. (INFN Frascati). Historien om kvarkerne Kvark-teorien Resultaterne, der i 60'erne kom ud af boble-kammer billederne, var forbløffende. Der var tilsyneladende hundrede af nye partikler med forskellige kombinationer og forskellige hele multipla af de kendte kvantetal. Det var partikler, som er følsomme over for den stærke kraft, de såkaldte hadroner (hadro betyder stærk på græsk). Situationen forlangte en forklaring, idet det simpelt hen ikke var æstetisk acceptabelt at have hundrede elementære partikler. En god forklaring kom samtidigt fra østrigeren Zweig og amerikaneren Gell-Mann i Den gik ud på, at alle disse hadroner faktisk var sammensatte partikler af bare tre slags kvarker eller quarks på engelsk (navnet skyldtes den altvidende Gell-Mann, som selvfølgeligt kendte en passende linie i James Joyce's epos Finnegans Wake: Three Quarks for Muster Mark.. ).

8 Kvarkerne skulle være spin ½ fermioner med hver deres elektriske ladning og strangeness. Den elektriske ladning kunne være 2/3 eller -1/3 af protonens ladning. Kombinationer af tre kvarker skulle give de såkaldte baryoner, såsom protonen og neutronen, alle med spin ½, mens kombinationer af en kvark og en anti-kvark skulle give såkaldte mesoner med hel-talligt spin, såsom pionen. Faktisk syntes hadronerne at gruppere sig efter nogle matematiske symmetrier, SU(N),der var studeret i 1800-tallet af ren og pur matematisk interesse. Det er egentligt underligt. Men det sker ikke sjældent, at strukturer, der er blevet opfundet for matematikkens egen skyld, senere viser sig at være udvalgt af naturen. Op i gennem 60erne kunne man imidlertid ikke rigtigt vide om disse mønstre bare var en nyttig regneregel, eller om de foreslåede kvarker, virkeligt var fysisk håndgribelige partikler. Svaret på dette spørgsmål kom i K varker ses med elektronstråler På CERN var man gået i gang med at fremstille stråler af neutrinoer. Det skete, omend uhyre sjældent, at neutrinoerne reagerede med atomkerner i f.eks et boblekammer. Antallet af reaktioner stemte faktisk med at protonerne og neutronerne i kernen skulle have punktformige bestanddele. Der var dog for få reaktioner til at det var rigtig overbevisende. Det overbevisende argument kom fra en 5 km lang elektron-accelerator, SLAC, bygget nær San Francisco. Her var man begyndt at skyde med 20 GeV elektroner på protoner, og i 1969 var man blevet overbevist: Elektroner blev spredt fra protonerne som fra flere uendeligt små, punktformige spredningscentre. Endda centre, som bar tredjedels-ladninger. Det var helt tilsvarende argumenter, som tilbage i 1911 havde overbevist New- i en Zeelanderen Rutherford om, at atomet havde næsten hele sin masse koncentreret lillebitte hård kerne. Nu havde man bare projektiler med endnu mindre bølgelænge og kunne så konstatere et nyt lag i Pandoras æske, nemlig kvarkerne. Disse synes til dato at være den inderste æske. Selv med de stadigt mere potente acceleratorer som fulgte, sås der ingen tegn på nogen underliggende rumlig struktur i kvarkerne.

9 Figur 8. Den 5 km lange SLAC accelerator ved Stanford, Californien. Øverst ses en kvadrupol-magnet. Ved at skyde elektroner fra denne accelerator ind i protoner, så man for første gang en grynet struktur i protonen. (SLAC). Super-synchrotroner og kolliderende stråler Omkring 1973 måtte acceleratorfronten tage det næste trin på energistigen. Det blev gjort på to måder. Den første var simpelt hen at bygge en større version af de eksisterende acceleratorer. På CERN kom den til at hedde Super Proton Synchrotronen, eller bare SPS, og den kunne accelerere protoner op til 400 GeV. På det nye laboratorium, Fermilab, som blev bygget syd for Chicago, blev der bygget en tilsvarende accelerator. I begge tilfælde ville man skyde strålen ind i et stillestående materiale, et såkaldt fixed target. Den anden måde var mere original. Her gik det ud på at have to stråler, der kolliderede mod hinanden. Ulemperne herved var nemme at få øje på. Man skulle i almindelighed bruge to vacuumrør. Hertil kom, at man kun kan koncentrere omkring 10^12 partikler i en stråle, mens et gram fixed target som bekendt indeholder i omegnen af 10^23 atomkerner. Godt nok kan man genbruge de kolliderende stråler i cirkelbevægelsen mange gange, men alligevel. På den anden side var den energimæssige gevinst enorm. Med et fixed target bruges det meste af strålens energi til at bevare impulsen, og der er tilsvarende mindre til rådighed for skabelse af nye partikler. Energien til rådighed for partikel-skabelse hedder centre-of-mass energien, energien i et koordinatsystem hvori den samlede impuls er nul. Man kan let vise, at i et fixed target eksperiment vokser denne energi kun med kvadratroden af stråle-energien. I et eksperiment med kolliderende stråler er det derimod hele stråle-energien, der er til rådighed.

10 Figur 9. Princippet i et eksperiment med kolliderende stråler. Energien i centre-ofmass systemet bliver her umådeligt meget højere end hvis en enkelt stråle skydes ind i et stillestående materiale. ( Particle Data Group, LBL). Denne ide blev ført ud i livet ved SLAC, hvor man kolliderede elektroner og positroner med op til 4 GeV, og ved CERN, hvor man kolliderede protoner med hver 30 GeV i de såaldte Intersecting Storage Rings (ISR). Desværre for CERN, kom ISR lige en postgang for sent til den næste store opdagelse i kvarkernes verden. Charm, bottom og top kvarkerne Opdagelsen skete i november 1974 samtidigt i SLAC og Brookhaven og er, lidt romantisk, kaldt november-revolutionen. Det drejede sig om en tung meson med helt usædvanlige egenskaber, der kun kunne forklares som en bunden tilstand af en helt ny slags kvark og dens anti-kvark. Den nye kvark bar et nyt kvantetal, der døbtes charm, og havde iøvrigt en forbavsende stor masse på 1.6 GeV/c^2. Dette gjorde det let at beregne egenskaberne af de bundne tilstande. De stemte med observationerne, og betegnelsen revolution skyldtes, at nu var kvarkernes fysiske realitet helt uden for diskussion. Figur 10. De seks kvarker og deres elektriske ladning i enheder af protonens ladning. (Particle Data Group, LBL). Senere i århundredet kom opdagelsen af de foreløbigt sidste kvarker, bottom i 1977 med en masse på 5 GeV/c^2 og top i 1994 med den svimlende masse 176 GeV/c^2,

11 dvs 180 gange protonens masse. Begge to blev opdaget ved Fermilab - den sidste efter at acceleratoren var omdannet til en maskine der kolliderer protoner med antiprotoner ved en samlet energi på næsten 2 TeV (to tusind millliarder, dvs Tera, elektron-volt). D e tre familier Vi har nu seks kvarker: De oprindelige to som opbygger protonen og neutronen, kaldet up (ladning +2/3) og down (ladning -1/3), dernæst charm (ladning +2/3) og strange (ladning -1/3) og til sidst top (ladning +2/3) og bottom (ladning -1/3). De falder således i tre familier med en dublet i hver. Slægtskabet mellem de to kvarker i hver dublet med forskellig elektrisk ladning cementeres af, at den svage kraft kan lave den ene kvark om til den anden, men kun inden for samme dublet (med små undtagelser, som vi skal se). Den eneste kvark-kombination, som er absolut stabil, er protonen. Det har man blandt andet konstateret ved forgæves at lede efter proton-henfald i tusinder af tons meget rent vand placeret i dybe mineskakter. Konklusionen er, at protonens levetid må være større end en miliard milliard gange universets foreløbige levetid. Alle andre elementære partikler (elektronen og neutrinoen undtaget) vil før eller senere henfalde til lettere partikler under indflydelse af den svage kraft. H istorien om leptonerne Med til historien hører også de såkaldte leptoner, partikler som ikke føler den stærke kraft (lepto betyder svag). Det viste sig, at også disse falder i tre familier med hver en negativt ladet og en elektrisk neutral partikel. Leptonerne grupperer sig altså i dubletter helt parallelt med kvarkfamilierne, og ligesom kvarkerne har de alle spin ½. Den første kendte lepton var elektronen. Så kom elektron-neutrinoen til, der er elektrisk neutral og derfor kun føler den svage kraft. Dernæst myonen, den 200 gange tungere fætter til elektronen. Det viste sig i 60'erne, at der også er en særlig myon-neutrino knyttet til myonerne. I 1977 blev den tredje og foreløbigt sidste elektrisk ladede lepton opdaget, tauleptonen som er 3400 gange tungere end elektronen. Også den har en særlig tau- neutrino tilknyttet, se Figur 11. Samtlige leptoner (elektronen undtaget) blev eksperimentelt opdaget for første gang ved amerikanske laboratorier. Figur 11. Til hver lepton-art (elektron, myon og tau) er der knyttet et bevaret kvantetal, illustreret her ved myonens henfald til en elektron og to neutrinoer. Hver lepton-

12 art har sin egen neutrino. Et tau-henfald kan forløbe helt tilsvarende, blot starter vi så i stedet med et tau-tal på 1 og får en tau-neutrino ud. (Particle Data Group, LBL). H istorien om bosonerne Historien om de tre familier af spin ½ fermioner, dvs kvarkerne og leptonerne, synes at tegne et billede af total amerikansk sejr i den faglige rivalisering mellem CERN og de amerikanske laboratorier i det 20'ende århundrede. Men det er et forkert billede. For vi har glemt bosonerne. Mens fermionerne udgør bestanddelene af alt materie, så er det bosonerne, der sørger for alle kræfter mellem materiens bestanddele. På dette område var der dømt europæisk triumf. N eutrale strømme Omkring 1970 havde en række teoretikere foreslået en troværdig model, der forenede den svage og den elektromagnetiske kraft til een elektro-svag kraft. Som en konsekvens heraf skulle den svage kraft ikke alene kunne transformere en kvark eller en lepton til sin partner indenfor samme dublet, men også sprede partiklerne elastisk uden at ændre deres identitet, ligesom spredning af to billiardkugler. Man beskrev alle kræfter som udveksling af bosoner. Den kendte svage kraft skyldtes udveksling af en ladet boson, W^+ eller W^-. En sådan udveksling ville f.eks ændre en kvark med ladning +2/3 til partneren med ladning -1/3, eller ændre en neutrino med ladning 0 til en lepton med ladning -1. Det nye i forudsigelsen var imidlertid, at der også skulle være en elektrisk neutral boson, Z^0, der kunne udveksles mellem elementarpartiklerne, således at f.eks en indkommende neutrino kunne nøjes med at ændre retning og energi, men fortsat være en neutrino. Efter mange års møjsommeligt arbejde med enorme mængder af boblekammerbilleder, kunne CERN endelig i 1973 annocere at man have fundet disse såkaldte neutrale strømme. Figur 12. Der var ikke et øje tørt på CERN, da Nobelprisen tildeltes Carlo Rubbia og Simon van der Meer for opdagelsen af W og Z bosonerne. (CERN). O pdagelse af W og Z bosonerne Spredning af partikler er imidlertid et noget indirekte bevis. Hvem ved med sikkerhed om en elastisk spredning virkeligt skyldes udveksling af den og den boson?

13 Man var nødt til at se bosonerne direkte som håndgribelige partikler. Der var der bare det lille problem at W^+- og Z^0 bosonen er meget tunge og krævede mere energi end nogen accelerator kunne præstere for at producere dem som frie partikler. Her kom en ide fra CERN-fysikerne Van der Meer og Rubbia til hjælp, hvorved antiprotoner kunne opsamles og lagres i en stråle med tilstrækkelig intensitet til at den kunne bruges til kollisioner med andre stråler. Det geniale ved ideen var, at man kunne bruge Super Proton Syncrotronens (SPS) strålerør til at accelerere antiproton strålen og protonstrålen samtidigt, blot de løb hver deres vej i ringen. De to stråler kunne så bringes til kollision på steder, hvor der var placeret eksperimentelle apparater til at måle de partikler, som blev produceret i kollisionerne. Man havde med andre ord omskabt en fixed-target maskine til en kolliderende-stråle maskine, hvorved energien i centre-of-mass systemet steg med mere end en faktor ti. Figur 13. En af de første observerede W bosoner ved CERNs SPS. Vi har at gøre med en W^-, der henfalder til en meget energirig elektron (det lyse spor) og en rekylerende neutrino, som apparaturet ikke registrerer. Dette var rigelig energi til at W- og Z-bosonerne endeligt kunne produceres og identificeres i fri tilstand (se Figur 13), og til at CERN triumferende kunne annoncere deres opdagelse i 1983 (se Figur 12). F arvernes dynamik Samtidigt med at den elektro-svage teori blev bakket op af de eksperimentelle observationer, skete det tilsvarende med en ny teori for den stærke kraft. I denne teori, kaldet Quantum ChromoDynamics eller bare QCD, fandtes hver kvark i tre farver. Disse farver spiller samme rolle i QCD som den elektriske ladning spiller i elektro-magnetismen. De elektro-magnetiske kræfter fremkommer gennem udveksling af masseløse, spin 1 fotoner imellem partikler med elektrisk ladning. Tilsvarende fremkommer de stærke kræfter i QCD gennem udveksling af masseløse, spin 1 gluoner imellem partikler med farve. Der er dog den store forskel fra elektro-magnetismen, at gluonerne selv bærer farve, i modsætning til de elektrisk neutrale fotoner. En konsekvens af dette er, at kvarker og gluoner aldrig kan komme ud som frie partikler fra deres hadroniske fængsler, hvori de er bestanddele.

14 Figur 14. Den stærke kraft, der holder kvarkerne fast i hadronerne, skyldes en slags ladning, der kommer i tre varianter og kaldes farve. Gluonerne, som formidler den stærke kraft har også farve. Det bevirker at man aldrig kan slå en kvark ud af feks en proton (som i billedet) til fri tilstand. Jo mere man slår til en kvark eller gluon, jo flere kvarker og gluoner vil der bare blive skabt. (NIKHEF) Men man kan alligevel se disse kvarker og gluoner. For hvis de får et kraftigt spark i en eller anden retning vil de optræde som en jet, et sprøjt af hadroner, der alle flyver i sparkets retning (se Figur 15). Dette blev nogenlunde samtidigt observeret i 80'erne ved CERN og ved DESY, et højenergi-laboratorium ved Hamburg. Ved DESY havde man den fordel at man kunne identificere jetter fra gluoner, og hermed var gluonen opdaget. Kombinationen af den elektro-svage teori og QCD var nu så veletableret at den gik under navnet Standardmodellen. LEP s æra Ved indgangen til 90'erne havde man således en rimeligt velunderbygget teori for alle kendte partikler og kræfter (undtagen gravitation). Erfaringsmæssigt ligger dog djævlen gemt i detaljen, så der var et behov for en virkeligt nærgående kvantitativ afprøvning af teoriens detaljer. Til dette formål havde CERN i løbet af 80'erne bygget en gigantisk underjordisk accelerator-ring med en omkreds på 27 km med navnet Large Elektron-Positron collider, eller bare LEP. Som navnet angiver, producerede acceleratoren kolliderende stråler af elektroner og positroner. Den samlede energi svarede til at begynde med netop til Z^0 massen, hvorved Z^0'er kunne produceres i millionvis og deres efterfølgende henfald til andre partikler studeres nøje.

15 Figur 15. En kollision mellem en elektron og en positron ved CERNs LEP accelerator (ALEPH eksperimentet). Det ses, at partiklerner kommer ud i sprøjt - jets på engelsk. I dette tilfælde skyldes det fire kvarker, der er blevet skabt og starter med at storme væk fra hverandre. De kommer aldrig rigtigt fri, men kan dog ses som fire jets. (CERN) Igennem 90'erne præsterede LEP en omhyggelig opmåling af Standardmodellens parametre og udsatte modellen for et veritabelt tredjegradsforhør. Teorien bestod med glans, og måleresultaterne fra LEP vil stå som teoriens pejlemærker i lang til fremover. For eksempel blev Z^0 bosonens masse målt med en præcision på 0.002%. For at nå dette flotte resultat måtte selv de mindste effekter, som kunne tænkes at påvirke målingen, tages i betragtning. Det inkluderede detaljer som f.eks. månens tidevandskræfter på undergrunden omkring Geneve og en lille lækstrøm fra TGV toget til Paris, som lige kunne finde på at tage en tur rundt i det underjordiske vacuumrør. Familierne blandes Som nævnt er der små undtagelser fra reglen om, at W^+- udveksling mellem kvarker fører til, at kvarkerne altid skifter position indenfor samme dublet. Det betyder, at de tilstande, som W^+- udsendelse eller absorbsion skifter imellem, har en lille iblanding af kvarker fra de andre familier. Den mest overraskende blandt mange observationer fra slutningen af 90'erne var, at neutrinoerne har det på samme måde. En elektron-neutrino kan rejse millioner af kilometer gennem rummet og pludseligt finde på at manifestere sig som en myonneutrino. Det var meget overraskende, fordi neutrinoer indtil da var betragtet som masseløse, og det er kun partikler med masse som kan skifte identitet på den måde. Denne fascinerende historie starter faktisk allerede sidst i 60erne, hvor amerikaneren

16 Davis begynder at lede efter neutrinoer fra solen. Fusionsprocesserne fra solen skulle sende milliarder af neutrinoer gennem hver kvadratcentimeter hvert sekund. De reagerer dog uhyre sjældent med jordisk stof. For at finde dem alligevel, fyldte Davis et kæmpe kar med en klor-opløsning dybt nede i en mine, hvor kun neutrinoer kunne trænge ned. Opløsningen blev analyseret så fintfølende, at det kunne konstateres hvis blot en enkelt (!) klor-kerne reagerede med en neutrino. Resultatet efter årtiers målinger var, at der var alt for få (elektron-)neutrinoer fra solen. Spørgsmålet var nu, om der var noget i vejen med vores sol-model eller noget i vejen med neutrinoer. Efter mange målinger ved nye neutrino-teleskoper i Japan, Canada og Italien (plus danske undersøgelser af solens fysik) lød svaret omkring år 2000: Solen er OK, men de tre neutrino-typer har hver deres ganske lille masse og blandes af de svage kræfter. Løse ender Figur 16. Standardmodellens elementære partikelindhold. Den forklarer i princippet alle fysiske observationer foretaget i jordiske laboratorier til dato. Men der er en ubekræftet ingrediens Higgs feltet H som Leon Lederman, Nobelpristager og laboratoriedirektør, i en bogtitel gav betegnelsen the God particle. Standardmodellen var en utrolig bedrift fra det 20ende århundrede. Her var en enkel, sammenhængende teori, som i princippet kunne forklare alle fysiske fænomener i laboratoriet. Men fysikerne er alligevel ikke tilfredse. Dels er der stadigvæk en ingrediens, som ikke er eksperimentelt bekræftet, og dels mange løse ender : Standardmodellen bygger på en symmetri, som umiddelbart forlanger at alle teoriens bosoner skal være masseløse. Denne regel brydes markant af W og Z bosonernes store masser på hhv 80 og 90 GeV/c^2. I teorien forklares dette ved at appelere til vacuuet, det tomme rum, som nu ikke er helt tomt, men besidder en egenskab som spontant bryder symmetrien. Lignende fænomener kendes fra spontan krystallisering og magnetisering i faste stoffer. Egenskaben kaldes Higgsfeltet, efter en skotsk teoretisk fysiker, og den gøres ansvarlig for alle partiklernes masser. Higgs-feltet udøver modstand mod acceleration i det tomme rum, i større eller mindre grad alt efter hvilken partikel man prøver at accelerere. Hvis denne hypotese er sand, så skulle den manifestere sig i eksistensen af en spin 0 Higgs-

17 partikel, og i følge Standardmodellen og LEPs præcisionsmålinger skulle massen ligge et sted imellem 114 og 250 GeV/c^2. Ingen accelerator har til dato kunnet afgøre om dette er tilfældet eller ej. Dette er den ubekræftede ingrediens. Der er for mange tal i Standardmodellen, tal, som simpelthen er givet af Skaberen uden nogen forklaring. Eksempler er alle de forskellige partikelmasser og deres blandings-forhold i koblingerne til den svage kraft. Et andet eksempel er de tre familier. Hvorfor netop tre? Gravitationen er ikke beskrevet i teorien. Hvorfor er den så meget svagere end de andre kræfter? Hvorfor er der i det hele taget fire forskellige kræfter? Analyse af astrofysiske data peger entydigt på, at over 90% af universets energi er koncentreret i partikler og kræfter, som ligger uden for Standardmodellen. Figur 17. Standardmodellen, som illustreres af plancherne i baggrunden forklarer utroligt mange ting om vores materie. Men den forklarer faktisk kun 10% af den energi og masse, som må være tilstede i universet.

18 For bringe disse problemer nærmere til deres løsning er der ingen anden vej, end at rykke energi-fronten i accelerator teknologien endnu et stort skridt opad. LHC det næste skridt Alt imens LEP tog data i 90'erne forberedte CERN sit næste skridt. Her skulle magneterne i den underjordiske LEP-tunnel udskiftes med nye superledende magneter, der kunne holde to proton-stråler cirkulerende i ringen med en energi på hver 7 TeV. Der blev designet specielle to-i-en magneter, hvor magnetfeltet går op ved det ene strålerør og ned ved det andet. Vindingerne er lavet af en niobium-tin legering, og det hele er nedkølet til under heliums kogepunkt på 4.8 grader Kelvin, hvorved vindingerne bliver superledende. Det er faktisk verdens største køleskab. Herved opnås en tilstrækkelig magnetfeltstyrke til at holde de to proton-stråler cirkulerende ved sin vej med en energi på 7 TeV. Figur 18. Arbejde på en af LHC acceleratorens 2000 superledende magneter. I det fjerne kan man svagt skimte den circulære accelerators krumning. I fire punkter på den 27 km lange ring bringes de to proton-stråler til kollision. Her er der placeret fire eksperimenter med udstyr til at måle de meget energirige partikler, som vil komme ud af kollisionerne. Den høje energi betyder, at apparaturet skal være meget stort. Det største eksperiment hedder ATLAS og har dimensionerne af Rundetårn på alle tre ledder. Dette er nødvendigt for at kunne afbøje de ladede partikler tilstrækkeligt i eksperimentets magneter til at kunne måle denne afbøjning og dermed partiklernes impuls. Det kæmpe volumen er fyldt med millioner af sensorer til at måle alle partikler, specielt elektroner, myoner og jetter. Ved brug af impulsbevarelsen kan man faktisk også se højenergetiske partikler, som overhovedet ikke vekselvirker med apparatet. Deres impuls sættes simpelhen til at være den manglende impuls. De første proton-kollisioner ved LHC er skemalagt til sidst i år 2007, men først året efter vil energien nå op på de tiltænkte 7 TeV per stråle. Forhåbentligt vil nogle af mysterierne så finde svar - det er næsten garanteret, at dette vil ske men det er samtidigt også sandsynligt, at det nye energi-regime vil rejse helt nye spørgsmål, hvis svar vil kræve endnu mere potente acceleratorer og eksperimenter i fremtiden.

19 Figur 19. Samling af det gigantiske ATLAS eksperiment i sommeren (CERN). Vi står i dag i en situationen, der minder om situationen da hele eventyret startede med J.J. Thompsons opdagelse af elektronen i 1895 med en Cathode-Ray-Tube. Den blev senere blev til billedrør i TV og computere, men gav samtidigt anledning til en række helt nye spørgsmål, der medførte en total revolution i forståelsen af stoffets struktur og hermed af vores hverdag. Ved indgangen til det 21ende århundrede er situationen sandsynligvis ganske lignende, på trods af den enorme indsigt, der er blevet opnået i det mellemliggende århundrede. Læs mere Generelt om partikelfysik Jens Lyng Petersen, Elementarpartikler, Gyldendal 1991 (Dejlig lille bog, som besvarer mange spørgsmål af teoretisk art). (Det bedste netsted for grundlæggende begreber. Find, hvad du er ude efter, i fanebladet til venstre). klik Physics (Her kan man bl.a købe gode bøger for ikke-fagkyndige, på engelsk) (Indgangsportalen til alt om partikler og acceleratorer) CERN og LHC (for CERNs historie, formål osv klik About CERN. For LHC click Next Step )

20 (Et amerikansk magasin som har flere artikler om LHC, ikke mindst om amerikanernes involvering i LHC) (CERNs magasin. Her kan man finde artikler om næsten alt indenfor partikelfysik. Brug search og nogle snedige søgeord på engelsk, selvfølgeligt) Partikelfysikkens historie (En fin måde at gennemgå partikelfysikkens historie i det 20. århundrede er via Nobel priserne. Læs artiklen og klik på de relevante modtagere for at lære mere). (kort om kvantemekanikkens historie) (Udmærket foredrag) Acceleratorer (Igen en historie om acceleratorernes udvikling, set gennem Nobelpriser) Specielt om neutrinoer (Pragtfuld site om neutrinoernes historie og nuværende status) Anders Tranberg, Gamma 116, (artikel på dansk om neutrino oscillationer) Specielt om teorier (Af Jens Lyng Petersen om QCD. På dansk!) (Af Peter Zeiler Skands om supersymmetri. På dansk!) Om kosmologi Om kosmisk stråling (Link til et dansk gymnasieprojekt, DUKS, der giver en god portal til alt om kosmisk stråling).

Kapitel 6. CERN og partikelfysikken. Af Peter Hansen. CERNs fødsel

Kapitel 6. CERN og partikelfysikken. Af Peter Hansen. CERNs fødsel Kapitel 6 CERN og partikelfysikken Af Peter Hansen CERNs fødsel I 2008 vil den største atomknuser, som verden endnu har set, begynde at kollidere protoner mod hinanden med hver en energi på 7 TeV, dvs.

Læs mere

Standardmodellen og moderne fysik

Standardmodellen og moderne fysik Standardmodellen og moderne fysik Christian Christensen Niels Bohr instituttet Stof og vekselvirkninger Standardmodellen Higgs LHC ATLAS Kvark-gluon plasma ALICE Dias 1 Hvad beskriver standardmodellen?

Læs mere

Velkommen til CERN. Enten p-p, p-pb eller Pb-Pb collisioner. LHC ring: 27 km omkreds. LHCb CMS ATLAS ALICE. Jørn Dines Hansen 1

Velkommen til CERN. Enten p-p, p-pb eller Pb-Pb collisioner. LHC ring: 27 km omkreds. LHCb CMS ATLAS ALICE. Jørn Dines Hansen 1 Velkommen til CERN LHCb CMS ATLAS Enten p-p, p-pb eller Pb-Pb collisioner ALICE LHC ring: 27 km omkreds Jørn Dines Hansen 1 CERN blev grundlagt i 1954 af 12 europæiske lande. Science for Peace ~ 2300 staff

Læs mere

Fremtidige acceleratorer

Fremtidige acceleratorer Fremtidige acceleratorer Af Mogens Dam, Discovery Center, Niels Bohr Institutet, Københavns Universitet Med Large Hadron Collider har CERN et banebrydende fysik-program, der strækker sig omkring to årtier

Læs mere

På jagt efter Higgs-bosonen

På jagt efter Higgs-bosonen På jagt efter Higgs-bosonen Af Stefania Xella, Niels Bohr Institutet Higgs-bosonen er den eneste partikel forudsagt af partikelfysikkens Standardmodel, som ikke er blevet observeret eksperimentelt endnu.

Læs mere

Tillæg til partikelfysik (foreløbig)

Tillæg til partikelfysik (foreløbig) Tillæg til partikelfysik (foreløbig) Vekselvirkninger Hvordan afgør man, hvilken vekselvirkning, som gør sig gældende i en given reaktion? Gravitationsvekselvirkningen ser vi bort fra. Reaktionen Der skabes

Læs mere

LHC, Higgs-partiklen og et stort hul i Texas

LHC, Higgs-partiklen og et stort hul i Texas LHC, Higgs-partiklen og et stort hul i Texas Af Mads Toudal Frandsen Mads Toudal Frandsen er PhD på NBI og SDU, hvor han arbejder på Theory and Phenomenology of the Standard Model and Beyond. E-mail: toudal@

Læs mere

Mørkt stof i Universet Oprindelsen af mørkt stof og masse

Mørkt stof i Universet Oprindelsen af mørkt stof og masse Mørkt stof i Universet Oprindelsen af mørkt stof og masse Mads Toudal Frandsen m.frandsen1@physics.ox.ac.uk NSFyn, SDU, 10 April, 2012! Outline! Introduction til universets sammensætning! Universet, mikroskopisk!

Læs mere

Hvordan blev Universet og solsystemet skabt? STEEN HANNESTAD INSTITUT FOR FYSIK OG ASTRONOMI

Hvordan blev Universet og solsystemet skabt? STEEN HANNESTAD INSTITUT FOR FYSIK OG ASTRONOMI Hvordan blev Universet og solsystemet skabt? STEEN HANNESTAD INSTITUT FOR FYSIK OG ASTRONOMI HVAD BESTÅR JORDEN AF? HVILKE BYGGESTEN SKAL DER TIL FOR AT LIV KAN OPSTÅ? FOREKOMSTEN AF FORSKELLIGE GRUNDSTOFFER

Læs mere

Standardmodellen. Allan Finnich Bachelor of Science. 4. april 2013

Standardmodellen. Allan Finnich Bachelor of Science. 4. april 2013 Standardmodellen Allan Finnich Bachelor of Science 4. april 2013 Email: Website: alfin@alfin.dk www.alfin.dk Dette foredrag Vejen til Standardmodellen Hvad er Standardmodellen? Basale begreber og enheder

Læs mere

Partikelacceleratorer: egenskaber og funktion

Partikelacceleratorer: egenskaber og funktion Partikelacceleratorer: egenskaber og funktion Søren Pape Møller Indhold Partikelaccelerator maskine til atomare partikler med høje hastigheder/energier Selve accelerationen, forøgelse i hastighed, kommer

Læs mere

Relativitetsteori. Henrik I. Andreasen Foredrag afholdt i matematikklubben Eksponenten Thisted Gymnasium 2015

Relativitetsteori. Henrik I. Andreasen Foredrag afholdt i matematikklubben Eksponenten Thisted Gymnasium 2015 Relativitetsteori Henrik I. Andreasen Foredrag afholdt i matematikklubben Eksponenten Thisted Gymnasium 2015 Koordinattransformation i den klassiske fysik Hvis en fodgænger, der står stille i et lyskryds,

Læs mere

Om stof, atomer og partikler. Hans Buhl Steno Museet Aarhus Universitet

Om stof, atomer og partikler. Hans Buhl Steno Museet Aarhus Universitet Om stof, atomer og partikler Hans Buhl Steno Museet Aarhus Universitet Hvad består alting af? Thales fra Milet (ca. 635-546 f.kr.) Alt er vand Første eks. på reduktionisme Fra mytisk til rationel verdensforståelse

Læs mere

Frie øvelser Fysik 3 Elementarpartiklers Henfald

Frie øvelser Fysik 3 Elementarpartiklers Henfald Frie øvelser Fysik 3 Elementarpartiklers Henfald Alexander S Christensen Asger E. Grønnow Magnus E. Bøggild Peter D. Pedersen xkcd.com Københavns Universitet Forår 2010 Indhold 1 Indledning 2 2 Standardmodellen

Læs mere

Naturkræfter Man skelner traditionelt set mellem fire forskellige naturkræfter: 1) Tyngdekraften Den svageste af de fire naturkræfter.

Naturkræfter Man skelner traditionelt set mellem fire forskellige naturkræfter: 1) Tyngdekraften Den svageste af de fire naturkræfter. Atomer, molekyler og tilstande 3 Side 1 af 7 Sidste gang: Elektronkonfiguration og båndstruktur. I dag: Bindinger mellem atomer og molekyler, idet vi starter med at se på de fire naturkræfter, som ligger

Læs mere

Theory Danish (Denmark)

Theory Danish (Denmark) Q3-1 Large Hadron Collider (10 point) Læs venligst de generelle instruktioner fra den separate konvolut, før du starter på denne opgave. Denne opgave handler om fysikken bag partikelacceleratorer LHC (Large

Læs mere

Acceleratorer og detektorer

Acceleratorer og detektorer Børge Svane Nielsen, Niels Bohr Institutet Acceleratorer og detektorer CERN, 16. marts 2016 Børge Svane Nielsen, Niels Bohr Institutet, København Naturens byggestene Børge Svane Nielsen, Niels Bohr Institutet

Læs mere

6 Plasmadiagnostik 6.1 Tætheds- og temperaturmålinger ved Thomsonspredning

6 Plasmadiagnostik 6.1 Tætheds- og temperaturmålinger ved Thomsonspredning 49 6 Plasmadiagnostik Plasmadiagnostik er en fællesbetegnelse for de forskellige typer måleudstyr, der benyttes til måling af plasmaers parametre og egenskaber. I fusionseksperimenter er der behov for

Læs mere

Holder Standardmodellen? Folkeuniversitetet, Århus, 10. marts 2014 Ved Christian Bierlich, Ph.D.-studerende, Lund Universitet

Holder Standardmodellen? Folkeuniversitetet, Århus, 10. marts 2014 Ved Christian Bierlich, Ph.D.-studerende, Lund Universitet Holder Standardmodellen? Folkeuniversitetet, Århus, 10. marts 2014 Ved Christian Bierlich, Ph.D.-studerende, Lund Universitet Velkommen Om mig Kandidat i eksperimentel partikelfysik fra KU Laver Ph.D i

Læs mere

OM ANTISTOF: HVORFOR ER HALVDELEN AF UNIVERSET FORSVUNDET?

OM ANTISTOF: HVORFOR ER HALVDELEN AF UNIVERSET FORSVUNDET? 38 5 OM ANTISTOF: HVORFOR ER HALVDELEN AF UNIVERSET FORSVUNDET? Af JEFFREY HANGST PROFESSOR, PH.D. INSTITUT FOR FYSIK OG ASTRONOMI, AARHUS UNIVERSITET MODTAGET STØTTE TIL SEMPER ARDENS-PROJEKTET: THE ALPHA-G

Læs mere

Universets opståen og udvikling

Universets opståen og udvikling Universets opståen og udvikling 1 Universets opståen og udvikling Grundtræk af kosmologien Universets opståen og udvikling 2 Albert Einstein Omkring 1915 fremsatte Albert Einstein sin generelle relativitetsteori.

Læs mere

FYSIK? JA, HVORFOR FYSIK? JEG HAR TÆNKT OVER DET

FYSIK? JA, HVORFOR FYSIK? JEG HAR TÆNKT OVER DET FYSIK? JA, HVORFOR FYSIK? JEG HAR TÆNKT OVER DET IGEN OG IGEN, LIGE SIDEN JEG SOM 16 ÅRIG FALDT PLA- DASK FOR FYSIK, PARTIKLERNE OG DET STORE UNIV- ERS. IKKE NOK MED, AT JEG KAN HUSKE, HVILKET ÅR JEG FANDT

Læs mere

Fysikforløb nr. 6. Atomfysik

Fysikforløb nr. 6. Atomfysik Fysikforløb nr. 6. Atomfysik I uge 8 begynder vi på atomfysik. Derfor får du dette kompendie, så du i god tid, kan begynde, at forberede dig på emnet. Ideen med dette kompendie er også, at du her får en

Læs mere

LYS I FOTONISKE KRYSTALLER 2006/1 29

LYS I FOTONISKE KRYSTALLER 2006/1 29 LYS I FOTONISKE KRYSTALLER OG OPTISKE NANOBOKSE Af Peter Lodahl Hvordan opstår lys? Dette fundamentale spørgsmål har beskæftiget fysikere gennem generationer. Med udviklingen af kvantemekanikken i begyndelsen

Læs mere

Til at beregne varmelegemets resistans. Kan ohms lov bruges. Hvor R er modstanden/resistansen, U er spændingsfaldet og I er strømstyrken.

Til at beregne varmelegemets resistans. Kan ohms lov bruges. Hvor R er modstanden/resistansen, U er spændingsfaldet og I er strømstyrken. I alle opgaver er der afrundet til det antal betydende cifre, som oplysningen med mindst mulige cifre i opgaven har. Opgave 1 Færdig Spændingsfaldet over varmelegemet er 3.2 V, og varmelegemet omsætter

Læs mere

Gymnasieøvelse i Skanning Tunnel Mikroskopi (STM)

Gymnasieøvelse i Skanning Tunnel Mikroskopi (STM) Gymnasieøvelse i Skanning Tunnel Mikroskopi (STM) Institut for Fysik og Astronomi Aarhus Universitet, Sep 2006. Lars Petersen og Erik Lægsgaard Indledning Denne note skal tjene som en kort introduktion

Læs mere

Fysik A. Studentereksamen

Fysik A. Studentereksamen Fysik A Studentereksamen 2stx131-FYS/A-03062013 Mandag den 3. juni 2013 kl. 9.00-14.00 Side 1 af 10 Side 1 af 10 sider Billedhenvisninger Opgave 1 http://www.flickr.com/photos/39338509 @N00/3105456059/sizes/o/in/photostream/

Læs mere

Atomer, molekyler og tilstande 1 Side 1 af 7 Naturens byggesten

Atomer, molekyler og tilstande 1 Side 1 af 7 Naturens byggesten Atomer, molekyler og tilstande 1 Side 1 af 7 I dag: Hvad er det for byggesten, som alt stof i naturen er opbygget af? [Elektrondiffraktion] Atomet O. 400 fvt. (Demokrit): Hvis stof sønderdeles i mindre

Læs mere

Kernefysik og dannelse af grundstoffer. Fysik A - Note. Kerneprocesser. Gunnar Gunnarsson, april 2012 Side 1 af 14

Kernefysik og dannelse af grundstoffer. Fysik A - Note. Kerneprocesser. Gunnar Gunnarsson, april 2012 Side 1 af 14 Kerneprocesser Side 1 af 14 1. Kerneprocesser Radioaktivitet Fission Kerneproces Fusion Kollisioner Radioaktivitet: Spontant henfald ( af en ustabil kerne. Fission: Sønderdeling af en meget tung kerne.

Læs mere

Den specielle rela2vitetsteori

Den specielle rela2vitetsteori Den specielle rela2vitetsteori Einstein roder rundt med -d og rum Mogens Dam Niels Bohr Ins2tutet Hvor hur2gt bevæger du dig netop nu?? 0 m/s i forhold 2l din stol 400 m/s i forhold 2l Jordens centrum

Læs mere

Partikelfysikkens Hvad & Hvorfor

Partikelfysikkens Hvad & Hvorfor Jagten på universets gåder Rejsen til det ukendte Standardmodellens herligheder Og dens vitale mangler Partikelfysikkens Hvad & Hvorfor Jørgen Beck Hansen Niels Bohr Institutet Marts 2016 Vores nuværende

Læs mere

Atomets bestanddele. Indledning. Atomer. Atomets bestanddele

Atomets bestanddele. Indledning. Atomer. Atomets bestanddele Atomets bestanddele Indledning Mennesket har i tusinder af år interesseret sig for, hvordan forskellige stoffer er sammensat I oldtiden mente man, at alle stoffer kunne deles i blot fire elementer eller

Læs mere

Moderne Fysik 8 Side 1 af 9 Partikelfysik og kosmologi

Moderne Fysik 8 Side 1 af 9 Partikelfysik og kosmologi Moderne Fysik 8 Side 1 af 9 I dag: Noget om det allermest fundamentale i naturen; nemlig naturens mindste byggesten og de fundamentale naturkræfter, som styrer al vekselvirkning mellem stof. Desuden skal

Læs mere

Myonens Levetid. 6. december 2017

Myonens Levetid. 6. december 2017 Myonens Levetid 6. december 2017 Det er en almindelig opfattelse at rigtigheden af relativitetsteorien nødvendigvis er vanskelig at eftervise eksperimentelt. Det er den faktisk ikke. Et lille eksperiment

Læs mere

Kvantefysik. Objektivitetens sammenbrud efter 1900

Kvantefysik. Objektivitetens sammenbrud efter 1900 Kvantefysik Objektivitetens sammenbrud efter 1900 Indhold 1. Formål med foredraget 2. Den klassiske fysik og determinismen 3. Hvad er lys? 4. Resultater fra atomfysikken 5. Kvantefysikken og dens konsekvenser

Læs mere

Test af en simpel kvarkmodel for hadronmasser

Test af en simpel kvarkmodel for hadronmasser Test af en simpel kvarkmodel for hadronmasser S. Holbek, A. Karlberg, S. Nissen & R. Viskinde 10. april 2008 Indhold 1 Introduktion 3 2 Teori 3 2.1 Standardmodellen 1.............................. 3 2.2

Læs mere

Antistofteorien, en ny teori om universets skabelse.

Antistofteorien, en ny teori om universets skabelse. Antistofteorien, en ny teori om universets skabelse. Hvad er mørk energi? Big Bang har længe været en anerkendt model for universets skabelse. Den har imidlertid mange mangler. For at forklare universets

Læs mere

Protoner med magnetfelter i alle mulige retninger.

Protoner med magnetfelter i alle mulige retninger. Magnetisk resonansspektroskopi Protoners magnetfelt I 1820 lavede HC Ørsted et eksperiment, der senere skulle gå over i historiebøgerne. Han placerede en magnet i nærheden af en ledning og så, at når der

Læs mere

24 Jagten på de ekstra dimensioner

24 Jagten på de ekstra dimensioner Jagten på de ekstra dimensioner Af Jørgen Beck Hansen, Niels Bohr Institutet, Københavns Universitet. Idéen om ekstra dimensioner ud over vores, fra dagligdagen, velkendte fire dimensioner, har eksisteret

Læs mere

Verdens alder ifølge de højeste autoriteter

Verdens alder ifølge de højeste autoriteter Verdens alder ifølge de højeste autoriteter Alle religioner har beretninger om verdens skabelse og udvikling, der er meget forskellige og udsprunget af spekulation. Her fortælles om nogle få videnskabelige

Læs mere

SDU og DR. Sådan virker en atombombe... men hvorfor er den så kraftig? + + Atom-model: - -

SDU og DR. Sådan virker en atombombe... men hvorfor er den så kraftig? + + Atom-model: - - SDU og DR Sådan virker en atombombe... men hvorfor er den så kraftig? Atom-model: - - - + + - + + + + + - - - Hvad er et atom? Alt omkring dig er bygget op af atomer. Alligevel kan du ikke se et enkelt

Læs mere

Øvelse 2: Myonens levetid

Øvelse 2: Myonens levetid Øvelse 2: Myonens levetid Det er en almindelig opfattelse at rigtigheden af relativitetsteorien nødvendigvis er vanskelig at eftervise eksperimentelt. Det er den faktisk ikke. Et lille eksperiment (og,

Læs mere

Forventet bane for alfapartiklerne. Observeret bane for alfapartiklerne. Guldfolie

Forventet bane for alfapartiklerne. Observeret bane for alfapartiklerne. Guldfolie Det såkaldte Hubble-flow betegner galaksernes bevægelse væk fra hinanden. Det skyldes universets evige ekspansion, der begyndte med det berømte Big Bang. Der findes ikke noget centrum, og alle ting bevæger

Læs mere

Skriftlig Eksamen i Moderne Fysik

Skriftlig Eksamen i Moderne Fysik Moderne Fysik 10 Side 1 af 7 Navn: Storgruppe: i Moderne Fysik Spørgsmål 1 Er følgende udsagn sandt eller falsk? Ifølge Einsteins specielle relativitetsteori er energi og masse udtryk for det samme grundlæggende

Læs mere

Mads Toudal Frandsen. frandsen@cp3- origins.net. Mørkt Stof 4% Dark. Dark 23% 73% energy. ma)er

Mads Toudal Frandsen. frandsen@cp3- origins.net. Mørkt Stof 4% Dark. Dark 23% 73% energy. ma)er Mads Toudal Frandsen frandsen@cp3- origins.net Mørkt Stof 4% Dark 73% energy Dark 23% ma)er Disposition! Ø Hvad er mørkt stof?! Astronomisk, partikelfysisk, astropartikelfysisk! Ø Hvorfor mørkt stof?!

Læs mere

Elementarpartikler. Om at finde orden i partikel Zoo

Elementarpartikler. Om at finde orden i partikel Zoo Elementarpartikler Om at finde orden i partikel Zoo Da man begyndte at kollidere partikler i accelleratorer, fandt man et hav af nye partikler. Først da kvarkerne blev fundet, var man nået til standardmodellen,

Læs mere

July 23, 2012. FysikA Kvantefysik.notebook

July 23, 2012. FysikA Kvantefysik.notebook Klassisk fysik I slutningen af 1800 tallet blev den klassiske fysik (mekanik og elektromagnetisme) betragtet som en model til udtømmende beskrivelse af den fysiske verden. Den klassiske fysik siges at

Læs mere

Begge bølgetyper er transport af energi.

Begge bølgetyper er transport af energi. I 1. modul skal I lære noget omkring elektromagnetisk stråling(em-stråling). Herunder synligt lys, IR-stråling, Uv-stråling, radiobølger samt gamma og røntgen stråling. I skal stifte bekendtskab med EM-strålings

Læs mere

Acceleratorer. Motivation for at bygge acceleratorer

Acceleratorer. Motivation for at bygge acceleratorer Acceleratorer Niels Hertel ISA, Århus Universitet Email: hertel@phys.au.dk Web: www.isa.au.dk Motivation for at bygge acceleratorer Fysikforskning var i starten den eneste motivation for at bygge acceleratorer,

Læs mere

Hvorfor lyser de Sorte Huller? Niels Lund, DTU Space

Hvorfor lyser de Sorte Huller? Niels Lund, DTU Space Hvorfor lyser de Sorte Huller? Niels Lund, DTU Space Først lidt om naturkræfterne: I fysikken arbejder vi med fire naturkræfter Tyngdekraften. Elektromagnetiske kraft. Stærke kernekraft. Svage kernekraft.

Læs mere

Strålingsbeskyttelse ved accelerationsanlæg

Strålingsbeskyttelse ved accelerationsanlæg Medicinsk fysik p.1/21 Medicinsk fysik Strålingsbeskyttelse ved accelerationsanlæg Søren Weber Friis-Nielsen 3. maj 2005 weber@phys.au.dk Indhold Medicinsk fysik p.2/21 Overblik over strålingstyper Doser

Læs mere

Teknologihistorie. Historien bag FIA-metoden

Teknologihistorie. Historien bag FIA-metoden Historien bag FIA-metoden Baggrund: Drivkræfter i den videnskabelige proces Opfindermyten holder den? Det er stadig en udbredt opfattelse, at opfindere som typer er geniale og nogle gange sære og ensomme

Læs mere

Lærebogen i laboratoriet

Lærebogen i laboratoriet Lærebogen i laboratoriet Januar, 2010 Klaus Mølmer v k e l p Sim t s y s e t n a r e em Lærebogens favoritsystemer Atomer Diskrete energier Elektromagnetiske overgange (+ spontant henfald) Sandsynligheder,

Læs mere

NÅR VEJRET SKIFTER UDEN VARSEL

NÅR VEJRET SKIFTER UDEN VARSEL NÅR VEJRET SKIFTER UDEN VARSEL Forstå, hvordan pludselige skift i vejret påvirker køreoplevelsen. EN RAPPORT FRA 2 RESUMÉ 4 Når godt vejr bliver til dårligt og dårligt vejr bliver værre 5 Vejrforhold i

Læs mere

Syrer, baser og salte:

Syrer, baser og salte: Syrer, baser og salte: Salte: Salte er en stor gruppe af kemiske stoffer med en række fælles egenskaber I tør, fast form er de krystaller. Opløst i vand danner de frie ioner som giver vandet elektrisk

Læs mere

Forløbet består af 5 fagtekster, 19 opgaver og 4 aktiviteter. Derudover er der Videnstjek.

Forløbet består af 5 fagtekster, 19 opgaver og 4 aktiviteter. Derudover er der Videnstjek. Atommodeller Niveau: 9. klasse Varighed: 8 lektioner Præsentation: I forløbet Atommodeller arbejdes der med udviklingen af atommodeller fra Daltons atomteori fra begyndesen af det 1800-tallet over Niels

Læs mere

Guldbog Kemi C Copyright 2016 af Mira Backes og Christian Bøgelund.

Guldbog Kemi C Copyright 2016 af Mira Backes og Christian Bøgelund. Guldbog Kemi C Copyright 2016 af Mira Backes og Christian Bøgelund. Alle rettigheder forbeholdes. Mekanisk, fotografisk eller elektronisk gengivelse af denne bog eller dele heraf er uden forfatternes skriftlige

Læs mere

Lyset fra verdens begyndelse

Lyset fra verdens begyndelse Lyset fra verdens begyndelse 1 Erik Høg 11. januar 2007 Lyset fra verdens begyndelse Længe før Solen, Jorden og stjernerne blev dannet, var hele universet mange tusind grader varmt. Det gamle lys fra den

Læs mere

Sådan bruger du bedst e-mærket

Sådan bruger du bedst e-mærket 1 Få flere online salg eller leads igennem 2 Beslutningsprocessen i et salg online Hvem styrer hvem? Frederik Bjerring kører en tidlig morgen i efteråret 2009 op langs roskildevej på vej til sit arbejde,

Læs mere

Opdagelsen af radioaktiviteten

Opdagelsen af radioaktiviteten 1 Opdagelsen af radioaktiviteten Af Louis Nielsen, cand.scient. Lektor ved Herlufsholm I de sidste årtier af 1800-årene blev der gjort mange yderst grundlæggende opdagelser ved forsøg med katodestrålerør.

Læs mere

Marie og Pierre Curie

Marie og Pierre Curie N Kernefysik 1. Radioaktivitet Marie og Pierre Curie Atomer består af en kerne med en elektronsky udenom. Kernen er ganske lille i forhold til elektronskyen. Kernens størrelse i sammenligning med hele

Læs mere

Rela2vitetsteori (iii)

Rela2vitetsteori (iii) Rela2vitetsteori (iii) Einstein roder rundt med rum og.d Mogens Dam Niels Bohr Ins2tutet Udgangspunktet: Einsteins rela2vitetsprincip Einsteins postulater: 1. Alle iner*alsystemer er ligeværdige for udførelse

Læs mere

The Big Bang. Først var der INGENTING. Eller var der?

The Big Bang. Først var der INGENTING. Eller var der? Først var der INGENTING Eller var der? Engang bestod hele universet af noget, der var meget mindre end den mindste del af en atomkerne. Pludselig begyndte denne kerne at udvidede sig med voldsom fart Vi

Læs mere

Universet. Fra superstrenge til stjerner

Universet. Fra superstrenge til stjerner Universet Fra superstrenge til stjerner Universet Fra superstrenge til stjerner Af Steen Hannestad unıvers Universet Fra superstrenge til stjerner er sat med Adobe Garamond og Stone Sans og trykt på Arctic

Læs mere

De fire Grundelementer og Verdensrummet

De fire Grundelementer og Verdensrummet De fire Grundelementer og Verdensrummet Indledning Denne teori går fra Universets fundament som nogle enkelte små frø til det mangfoldige Univers vi kender og beskriver også hvordan det tomme rum og derefter

Læs mere

Og vi skal tale om det på en måde, som du måske ikke har tænkt over det før.

Og vi skal tale om det på en måde, som du måske ikke har tænkt over det før. Kald 3 - The Power of why. I dag skal vi tale om HVORFOR du ønsker det, du ønsker. Og vi skal tale om det på en måde, som du måske ikke har tænkt over det før. Derfor er det super vigtigt, at du har god

Læs mere

Higgs Hunting. Separation af Simulerede Data i Søgen efter Higgs-bosonen. Førsteårsprojekt i fysik ved Niels Bohr Instituttet i København.

Higgs Hunting. Separation af Simulerede Data i Søgen efter Higgs-bosonen. Førsteårsprojekt i fysik ved Niels Bohr Instituttet i København. Separation af Simulerede Data i Søgen efter Higgs-bosonen Jerôme Baltzersen, Morten Hornbech, Mona Kildetoft og Kim Petersen Førsteårsprojekt i fysik ved Niels Bohr Instituttet i København. 6. februar

Læs mere

Appendiks 6: Universet som en matematisk struktur

Appendiks 6: Universet som en matematisk struktur Appendiks 6: Universet som en matematisk struktur En matematisk struktur er et meget abstrakt dyr, der kan defineres på følgende måde: En mængde, S, af elementer {s 1, s 2,,s n }, mellem hvilke der findes

Læs mere

Appendiks 1. I=1/2 kerner. -1/2 (højere energi) E = h ν = k B. 1/2 (lav energi)

Appendiks 1. I=1/2 kerner. -1/2 (højere energi) E = h ν = k B. 1/2 (lav energi) Appendiks NMR-teknikken NMR-teknikken baserer sig på en grundlæggende kvanteegenskab i mange atomkerner, nemlig det såkaldte spin som kun nogle kerner besidder. I eksemplerne her benyttes H og 3 C, som

Læs mere

Tredje kapitel i serien om, hvad man kan få ud af sin håndflash, hvis bare man bruger fantasien

Tredje kapitel i serien om, hvad man kan få ud af sin håndflash, hvis bare man bruger fantasien Tredje kapitel i serien om, hvad man kan få ud af sin håndflash, hvis bare man bruger fantasien For nogen tid siden efterlyste jeg i et forum et nyt ord for håndflash, da det nok ikke er det mest logiske

Læs mere

Kernereaktioner. 1 Energi og masse

Kernereaktioner. 1 Energi og masse Kernereaktioner 7 1 Energi og masse Ifølge relativitetsteorien gælder det, at når der tilføres energi til et system, vil systemets masse altid vokse. Sammenhængen mellem energitilvæksten og massetilvækstener

Læs mere

Z 0 -bosonens Henfaldskanaler. Casper Drukier Andreas Hasseriis Kamstrup Peter Krogstrup Kim Georg Lind Pedersen

Z 0 -bosonens Henfaldskanaler. Casper Drukier Andreas Hasseriis Kamstrup Peter Krogstrup Kim Georg Lind Pedersen Z 0 -bosonens Henfaldskanaler Casper Drukier Andreas Hasseriis Kamstrup Peter Krogstrup Kim Georg Lind Pedersen 4. april 2005 Resumé I det følgende projekt bestemmes først forgreningsforholdet mellem Z

Læs mere

Fusionsenergi Efterligning af stjernernes energikilde

Fusionsenergi Efterligning af stjernernes energikilde Fusionsenergi Efterligning af stjernernes energikilde Jesper Rasmussen DTU Fysik Med tak til Søren Korsholm, DTU Fysi UNF Fysik Camp 2015 Overblik Hvad er fusion? Hvilke fordele har det? Hvordan kan det

Læs mere

Antennens udstrålingsmodstand hvad er det for en størrelse?

Antennens udstrålingsmodstand hvad er det for en størrelse? Antennens udstrålingsmodstand hvad er det for en størrelse? Det faktum, at lyset har en endelig hastighed er en forudsætning for at en antenne udstråler, og at den har en ohmsk udstrålingsmodstand. Den

Læs mere

Mørk energi Anja C. Andersen, Dark Cosmology Centre, Niels Bohr Institutet, Københavns Universitet

Mørk energi Anja C. Andersen, Dark Cosmology Centre, Niels Bohr Institutet, Københavns Universitet Mørk energi Anja C. Andersen, Dark Cosmology Centre, Niels Bohr Institutet, Københavns Universitet En af de mest opsigtsvækkende opdagelser inden for astronomien er, at Universet udvider sig. Det var den

Læs mere

Solens dannelse. Dannelse af stjerner og planetsystemer

Solens dannelse. Dannelse af stjerner og planetsystemer Solens dannelse Dannelse af stjerner og planetsystemer Dannelsen af en stjerne med tilhørende planetsystem er naturligvis aldrig blevet observeret som en fortløbende proces. Dertil tager det alt for lang

Læs mere

Kan vi fortælle andre om kernen og masken?

Kan vi fortælle andre om kernen og masken? Kan vi fortælle andre om kernen og masken? Det kan vi sagtens. Mange mennesker kan umiddelbart bruge den skelnen og den klarhed, der ligger i Specular-metoden og i Speculars begreber, lyder erfaringen

Læs mere

Kvantemekanik. Atomernes vilde verden. Klaus Mølmer. unı vers

Kvantemekanik. Atomernes vilde verden. Klaus Mølmer. unı vers Kvantemekanik Atomernes vilde verden Klaus Mølmer unı vers Kvantemekanik Atomernes vilde verden Kvantemekanik Atomernes vilde verden Af Klaus Mølmer unı vers Kvantemekanik Atomernes vilde verden Univers

Læs mere

Praktisk træning. Bakke. & bagpartskontrol. 16 Hund & Træning

Praktisk træning. Bakke. & bagpartskontrol. 16 Hund & Træning Praktisk træning Tekst: Karen Strandbygaard Ulrich Foto: jesper Glyrskov, Christina Ingerslev & Jørgen Damkjer Lund Illustrationer: Louisa Wibroe Bakke & bagpartskontrol 16 Hund & Træning Det er en fordel,

Læs mere

Det anbefales ikke at stå for tæt på din færdige stjerne, da denne kan være meget varm.

Det anbefales ikke at stå for tæt på din færdige stjerne, da denne kan være meget varm. Vi advarer om, at stjerner har en udløbsdato, afhængig af deres masse. Hvis du ikke er opmærksom på denne dato, kan du risikere, at din stjerne udvider sig til en rød kæmpe med fare for at udslette planeterne

Læs mere

Mørkt stof og mørk energi

Mørkt stof og mørk energi Mørkt stof og mørk energi UNF AALBORG UNI VERSITET OUTLINE Introduktion til kosmologi Den kosmiske baggrund En universel historietime Mørke emner Struktur af kosmos 2 KOSMOLOGI Kosmos: Det ordnede hele

Læs mere

Brombærsolcellen - introduktion

Brombærsolcellen - introduktion #0 Brombærsolcellen - introduktion Solceller i lommeregneren, solceller på hustagene, solceller til mobiltelefonen eller solceller til den bærbare computer midt ude i regnskoven- Solcellen har i mange

Læs mere

Superstrenge: I grove træk (1)

Superstrenge: I grove træk (1) Superstrenge Superstrenge Superstrenge i grove træk Kendte ubesvarede spørgsmål Standard modellen Hvorfor superstrenge? Historik og teori Hvor er fysikken? Det sidste; M-branes Hvad forklarer strengteori?

Læs mere

Solen - Vores Stjerne

Solen - Vores Stjerne Solen - Vores Stjerne af Christoffer Karoff, Aarhus Universitet På et sekund udstråler Solen mere energi end vi har brugt i hele menneskehedens historie. Uden Solen ville der ikke findes liv på Jorden.

Læs mere

Partiklers energitab i boblekammer. Mads Sørensen, Jacob Svensmark og Rune Boas 27. marts 2006

Partiklers energitab i boblekammer. Mads Sørensen, Jacob Svensmark og Rune Boas 27. marts 2006 Partiklers energitab i boblekammer Mads Sørensen, Jacob Svensmark og Rune Boas 27. marts 2006 1 Indhold 1 Indledning 3 2 Boblekammeret 3 2.1 Boblekammeret............................ 3 2.2 SHIVA.................................

Læs mere

Moderne acceleratorers fysik og anvendelse Q3, 2008. http://www.phys.au.dk/accfys

Moderne acceleratorers fysik og anvendelse Q3, 2008. http://www.phys.au.dk/accfys Moderne acceleratorers fysik og anvendelse Q3, 2008 http://www.phys.au.dk/accfys Acceleratortyper Kinetic energy T Electrons Protons/ions Electrostatic Van de Graaf &Tandems 1-200 kev 1-200 kev (q=1) 1-35

Læs mere

Nr. 4-2002 Den lille neutron Fag: Fysik A/B Udarbejdet af: Michael Bjerring Christiansen, Århus Statsgymnasium, juli 2007

Nr. 4-2002 Den lille neutron Fag: Fysik A/B Udarbejdet af: Michael Bjerring Christiansen, Århus Statsgymnasium, juli 2007 Nr. 4-2002 Den lille neutron Fag: Fysik A/B Udarbejdet af: Michael Bjerring Christiansen, Århus Statsgymnasium, juli 2007 Spørgsmål til artiklen 1. Hvad var de historiske argumenter for forudsigelsen af

Læs mere

AT KASTE LYS OVER ANTISTOF ALPHA-FORSØGET VED CERN

AT KASTE LYS OVER ANTISTOF ALPHA-FORSØGET VED CERN 42 5 AT KASTE LYS OVER ANTISTOF ALPHA-FORSØGET VED CERN Af JEFFREY HANGST PROFESSOR, PH.D. INSTITUT FOR FYSIK OG ASTRONOMI, AARHUS UNIVERSITET Jeffrey Hangst publicerede for nylig artiklen Observation

Læs mere

I dagligdagen kender I alle røntgenstråler fra skadestuen eller tandlægen.

I dagligdagen kender I alle røntgenstråler fra skadestuen eller tandlægen. GAMMA Gammastråling minder om røntgenstråling men har kortere bølgelængde, der ligger i intervallet 10-11 m til 10-16 m. Gammastråling kender vi fra jorden, når der sker henfald af radioaktive stoffer

Læs mere

Teknologi Projekt. Trafik - Optimal Vej

Teknologi Projekt. Trafik - Optimal Vej Roskilde Tekniske Gymnasium Teknologi Projekt Trafik - Optimal Vej Af Nikolaj Seistrup, Henrik Breddam, Rasmus Vad og Dennis Glindhart Roskilde Tekniske Gynasium Klasse 1.3 7. december 2006 Indhold 1 Forord

Læs mere

Lysets kilde Ny Prisma Fysik og kemi 9 - kapitel 8 Skole: Navn: Klasse:

Lysets kilde Ny Prisma Fysik og kemi 9 - kapitel 8 Skole: Navn: Klasse: Lysets kilde Ny Prisma Fysik og kemi 9 - kapitel 8 Skole: Navn: Klasse: Opgave 1 Der findes en række forskellige elektromagnetiske bølger. Hvilke bølger er elektromagnetiske bølger? Der er 7 svarmuligheder.

Læs mere

6 Elementarpartikler og kræfter

6 Elementarpartikler og kræfter 6 Elementarpartikler og kræfter Et af de første spørgsmål, jeg mindes at have spekuleret over som barn, var: Hvad er det alt sammen lavet af? Består vores verden af en forvirrende mangfoldighed af stoffer,

Læs mere

Naturvidenskabelig metode

Naturvidenskabelig metode Naturvidenskabelig metode Introduktion til naturvidenskab Naturvidenskab er en betegnelse for de videnskaber der studerer naturen gennem observationer. Blandt sådanne videnskaber kan nævnes astronomi,

Læs mere

Atomer er betegnelsen for de kemisk mindste dele af grundstofferne.

Atomer er betegnelsen for de kemisk mindste dele af grundstofferne. Atomets opbygning Atomer er betegnelsen for de kemisk mindste dele af grundstofferne. Guldatomet (kemiske betegnelse: Au) er f.eks. det mindst stykke metal, der stadig bærer navnet guld, det kan ikke yderlige

Læs mere

i fundamental fysik og metrologi. Målingen involverede en to foton anslåning

i fundamental fysik og metrologi. Målingen involverede en to foton anslåning Antibrint på flaske Niels Madsen, Michael Charlton, Stefan Eriksson, C. Aled Isaac og Dirk Peter van der Werf Physics Department, College of Science, Swansea University, Swansea SA2 8PP, UK Vi beskriver

Læs mere

Undervisningsbeskrivelse for: gsfya403 S13/14 Fysik B->A, STX

Undervisningsbeskrivelse for: gsfya403 S13/14 Fysik B->A, STX Undervisningsbeskrivelse for: gsfya403 S13/14 Fysik B->A, STX Fag: Fysik B->A, STX Niveau: A Institution: Københavns VUC - Sankt Petri Passage 1 (280103) Hold: Fysik B-A 4 uger Termin: August 2013 Uddannelse:

Læs mere

MODUL 1-2: ELEKTROMAGNETISK STRÅLING

MODUL 1-2: ELEKTROMAGNETISK STRÅLING MODUL 1-2: ELEKTROMAGNETISK STRÅLING MODUL 1 - ELEKTROMAGNETISKE BØLGER I 1. modul skal I lære noget omkring elektromagnetisk stråling (EM- stråling). I skal lære noget om synligt lys, IR- stråling, UV-

Læs mere

1 s e Trin. 29.maj 2016. Vinderslev kirke kl.9.00. Hinge kirke kl.10.30.

1 s e Trin. 29.maj 2016. Vinderslev kirke kl.9.00. Hinge kirke kl.10.30. 1 s e Trin. 29.maj 2016. Vinderslev kirke kl.9.00. Hinge kirke kl.10.30. Salmer: Vinderslev kl.9: 36-208/ 379-680 Hinge kl.10.30: 36-208- 621/ 379-287- 680 Dette hellige evangelium skriver evangelisten

Læs mere

Klasse Situation Observation 3. klasse Før spillet. Der bliver spurgt ind til hvad børnene

Klasse Situation Observation 3. klasse Før spillet. Der bliver spurgt ind til hvad børnene Bilag 1 - Feltobservationer I dette bilag findes Feltobservationer, noteret under folkeskoleelevernes spilforløb. Disse feltobservationer er fremstillet i en skematisk opstilling, hvis første kolonne tydeliggør

Læs mere