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

Save this PDF as:
 WORD  PNG  TXT  JPG

Størrelse: px
Starte visningen fra side:

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

Transkript

1 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. energien der opnås af en proton ved acceleration gennem et spændingsfald på 7 tusind milliarder 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. aflæses 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 kodebrydning 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. 93

2 Figur 6.1 Beliggenheden af CERN s 27 km lange accelerator tunnel ved Geneve. 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

3 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 dette 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, fx elektronens elektriske ladning på 1, 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 2π ). Sådanne partikler hedder fermioner, efter italieneren Fermi, og om dem gælder, at der kun kan være een i hver mulig kvantetilstand. Dette forklarer fx 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, fx 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 arrangerer 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. Noget overraskende havde englænderen Dirac i 1928 endvidere forudsagt eksistensen af antistof, en slags spejlpartikler med modsat elektrisk ladning af de normale partikler. Hvis en partikel møder sin antipartikel, vil de udslette hinanden og blive til bosonstråling. Denne forudsigelse var blevet eksperimentelt bekræftet i 1932 gennem observationen af en antielektron eller positron i kosmisk stråling. Dette viste sig 95

4 Stærk Gravitation Elektromagnetisk Svag imidlertid 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 elektromagnetiske kraft, som er proportional med partiklens elektriske ladning og fx sørger for at holde elektroner bundet til atomkernerne. Den stærke kraft, som binder protonerne og neutronerne sammen i atomkernen. Figur 6.2 De fire naturkræfter. Den svage kraft, som er ansvarlig for visse radioaktive processer, fx dem, der får solen til at skinne. Nye 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 µ. Den amerikanske fysiker Rabi spurgte med god ret: Hvem har bestilt myonen?. Lidt tidligere havde den tyske fysiker Pauli 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 Fermi døbte neutrinoen. Helt usynlig var den dog ikke, selvom den kun føler den svage kraft, og i 1956 blev den faktisk observeret direkte i en kæmpemæssig neutrinodetektor ved den amerikanske atomreaktor, Savannah River. 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. 96

5 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. Neutrino Cd n p Primær kosmisk stråling p+ N Ballon m p- p0 p+ g p+ n N e+ m+ n Hess & Kolhörster m ( ) e - e+ Concorde m en - p Elektromagnetisk storm Mont Blanc m m- n N N n + m n p p Hadron kaskade e Cadmiumklorid + e + e - opløst i vand Figur 6.3 Princippet i Savannah River eksperimentet. En neutrino absorberes af en proton i en stor beholder med cad mium klorid opløst i vand. Protonen omdannes herved til en neutron og en posi tron. Positronen udslettes omgående sammen med en atomar elektron, hvorved to gamma kvanter (højener getiske fotoner) udsendes. Efter et typisk kort tidsinter val fanges neutronen ind af en cadmium kerne under udsendelse af mere gam mastråling. Gammastrålin gen registreres i et lag af fly dende scintillator materiale, der omgiver beholderen, og giver således neutrinoens fingeraftryk. m+ e+ Figur 6.4 Kosmiske stråler, der ram mer atmosfærens øverste lag, giver anledning til en byge af partikler, mest myo ner, ved jordoverfladen. 97

6 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. 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 2 m c 2 til partikelproduktion, hvor m er partiklens masse. To tallet skyldes, at for at bevare de samlede kvantetal skal den nye partikel oftest produceres sammen med sin antipartikel. Figur 6.5 Sextupol magnet fra CERNs LEP accelerator. 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, fx 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 allerhøjeste energier. Denne accelerator hedder en synchrotron. Det går ud på at bruge kvadrupol og sextupolmagneter, 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 dipolmagneter, 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 dipolmagneterne kan holde fast i vacuumrøret. 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. 98

7 Detektorer Boblekammeret For at lære noget om de nye partikler, som skabes ved at hamre strålen ind i et materiale, skal man ud over en accelerator 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 studenterværtshus i Ann Arbor, Michigan, og stirre distræt ind i et glas boblende fadøl. Figuren viser et boblekammerfotografi og giver et indtryk af den grafiske skønhed af disse billeder. Multiwire kamre Hen mod slutningen af 60 erne blev boblekamre for langsomme, idet man nu ledte efter sjældne begivenheder og kun var interesseret i at registrere sådanne. 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 den efter ønske. Opfindelsen hed MultiWire Proportional Chambers og fik enorm udbredelse, ikke bare i partikelfysik, men også fx i medicinsk diagnose. Senere er opfindelsen blevet forfinet ved at erstatte metaltrådene med mikroskopiske metalstriber på en silicium chip. Herved kan partiklerne stedbestemmes endnu mere nøjagtigt, og det er muligt at integrere udlæsningselektronikken direkte på chippen, hvilket drastisk forøger antallet af striber, der kan læses ud. Figur 6.6 Billede af et bundt proto ner, der passerer CERNs 2 m boblekammer i To af strålens protoner er kollideret med to af væ skens protoner, og flere nye partikler er herved opstået. Et magnetfelt sørger for partiklernes krumning. Figur 6.7 Et multiwire kammer fra Fras cati laboratoriet ved Rom. De lysende ringe kommer fra mere end meget tynde tråde som er strakt gennem kam meret. Ladede partikler, som passerer kammeret, vil ionisere gas-atomerne langs deres bane, hvilket forårsager et elektrisk signal i den nærmeste tråd. 99

8 Historien om kvarkerne Kvarkteorien Resultaterne, der i 60 erne kom ud af boblekammerbillederne, 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. Forklaringen 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 altid altvidende Gell Mann, som selvfølgelig kendte en passende linie i James Joyces epos Finnegans Wake: Three Quarks for Muster Mark... 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 antikvark skulle give såkaldte mesoner med heltalligt spin, såsom pionen. Faktisk syntes hadronerne at gruppere sig efter nogle matematiske symmetrier, 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 igennem 60 erne kunne man imidlertid ikke rigtigt vide, om disse mønstre bare var en nyttig regneregel, eller om de foreslåede kvarker, virkelig var fysisk håndgribelige partikler. Svaret på dette spørgsmål kom i Kvarker 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 fx 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 rigtigt overbevisende. Det overbevisende argument kom fra en 5 km lang elektronaccelerator, 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 spred- 100

9 ningscentre. Endda centre, som bar tredjedelsladninger. Det var helt tilsvarende argumenter, som tilbage i 1911 havde overbevist New Zeelænderen Rutherford om, at atomet havde næsten hele sin masse koncentreret i en lillebitte, hård kerne. Nu havde man bare projektiler med endnu mindre bølgelængde og kunne så konstatere et nyt lag i Pandoras æske, nemlig kvarkerne. Disse synes til dato at være den inderste æske. Figur 6.8 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. Supersynchrotroner og kolliderende stråler På acceleratorfronten måtte man nu til at tage det næste trin på energistigen. Det blev gjort på to måder. Den første var simpelthen 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 om- 101

10 kring partikler i en stråle, mens et gram fixed target som bekendt indeholder i omegnen af 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 partikelskabelse hedder centre of momentum 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 stråleenergien. I et eksperiment med kolliderende stråler er det derimod hele stråleenergien, der er til rådighed. Figur 6.9 Princippet i et eksperiment med kolliderende stråler. Energien i centre of momen tum systemet bliver umådeligt meget højere, end hvis en enkelt stråle skydes ind i et stillestående materiale. 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 såkaldte 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 Denne opdagelse kom i november 1974 samtidigt fra SLAC og Brookhaven og er lidt romantisk omtalt som 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 antikvark. 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 6.10 De seks kvarker og deres elektriske ladning i enheder af protonens ladning. 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 en svimlende masse på 176 GeV/c 2, 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. 102

11 De 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 en dublet med små undtagelser, som vi skal se. Den eneste kvarkkombination, som er absolut stabil, er protonen. Det har man blandt andet konstateret ved forgæves at lede efter protonhenfald i tusinder af tons meget rent vand placeret i dybe mineskakter. Konklusionen er, at protonens levetid må være større end en milliard 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. Historien om leptonerne Med til historien hører også de såkaldte leptoner, partikler som ikke føler den stærke kraft. Det viste sig, at også disse falder i tre familier med hver en negativt ladet og en elektrisk neutral partikel. Leptonerne grupperer sig altså parallelt med kvarkfamilierne, og ligesom kvarkerne har de alle spin ½. Den første kendte lepton var elektronen. Så kom elektronneutrinoen 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 1960 erne, at der også er en særlig myonneutrino knyttet til myonerne. Figur 6.11 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 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. I 1977 blev den tredje og foreløbigt sidste elektrisk ladede lepton opdaget, tauleptonen som er gange tungere end elektronen. Også den har en særlig tauneutrino tilknyttet, se figur Samtlige leptoner (elektronen undtaget) blev eksperimentelt opdaget for første gang ved amerikanske laboratorier. Reaktion Kvantetal myon- elektronmyon neutrino elektron antineutrino µ ν + e + ν µ elektron 0 = myon 1 = tau 0 = e 103

12 Historien 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. 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. Figur 6.12 Der var ikke et øje tørt på CERN, da Nobelprisen til deltes Carlo Rubbia og Simon van der Meer for opdagelsen af W og Z bosonerne. Neutrale strømme Omkring 1970 havde en række teoretikere foreslået en model, der forenede den svage og den elektromagnetiske kraft til én elektrosvag kraft. Som en konsekvens heraf skulle den svage kraft ikke alene kunne transformere en kvark eller en lepton til sin partner inden for 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 fx 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 fx 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. Opdagelse 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? Man var nødt til at se bosonerne direkte som håndgribelige partikler. Der var 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 antiprotonstrålen 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 104

13 Figur 6.13 En af de første observerede W bosoner ved CERN s 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. 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 momentum systemet steg med mere end en faktor ti. Dette var rigelig energi til, at W + og Z 0 bosonerne endeligt kunne produceres og identificeres i fri tilstand, se figur 6.13, og til at CERN triumferende kunne annoncere deres opdagelse i 1983, se figur Farvernes dynamik Samtidigt med at den elektrosvage 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, findes hver kvark i tre farver. Disse farver spiller samme rolle i QCD som den elektriske ladning spiller i elektromagnetismen. De elektromagnetiske 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 elektromagnetismen, 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. 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 Dette blev nogenlunde samtidigt observeret i 80 erne ved CERN og ved DESY, et højenergilaborato- u d u Figur 6.14 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 fx 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. 105

14 rium ved Hamburg. Ved DESY havde man den fordel at man kunne identificere jetter fra gluoner, og hermed var gluonen opdaget. Kombinationen af den elektrosvage 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 eksperimentelt velunderbygget teori for alle kendte partikler og kræfter (undtagen gravitation). Men erfaringsmæssigt ligger 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 acceleratorring 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. Figur 6.15 En kollision mellem en elektron og en positron ved CERN s LEP accelerator (ALEPH eksperimentet). Det ses, at partiklerne 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. 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 tid 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 106

15 i betragtning. Det inkluderede detaljer som fx 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 inden for samme dublet. Det betyder, at de tilstande, som W + udsendelse eller absorption skifter imellem, har en lille iblanding af kvarker fra de andre familier. Den mest overraskende blandt de mange observationer fra slutningen af 90 erne var, at neutrinoerne har det på samme måde. En elektronneutrino kan rejse millioner af kilometer gennem rummet og så 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 teoretisk kan skifte identitet på den måde. Denne fascinerende historie starter faktisk allerede sidst i 60 erne, hvor amerikaneren 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 kloropløsning dybt nede i en mine, hvor kun neutrinoer kunne trænge ned. Opløsningen blev analyseret så fintfølende, at det kunne konstateres hvis blot en enkelt (!) klorkerne reagerede med en neutrino. Resultatet efter årtiers målinger var, at der var alt for få (elektron)neutrinoer fra Solen. Spørgsmålet var nu, om det var vores solmodels skyld eller neutrinoernes skyld. Efter mange målinger ved nye neutrinoteleskoper i Japan, Canada og Italien stod svaret klart omkring år 2000: Solen er OK, men de tre neutrinotyper har hver deres ganske lille masse og blandes af de svage kræfter. Løse ender Standardmodellen var en utrolig bedrift fra det 20. 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 : 107

16 Figur 6.16 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 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 appellere til vacuuet, det tomme rum, som her ikke er helt tomt, men besidder en egenskab som spontant bryder symmetrien. Lignende fænomener kendes fra spontan krystallisering og magnetisering i faste stoffer. Denne egenskab kaldes Higgs feltet, 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 partikel, og ifølge Standardmodellen og LEPs og Fermilabs præcisionsmålinger skulle massen ligge et sted imellem 114 og 160 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, 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 så mange forskellige kræfter med forskellig styrke? Analyse af astrofysiske data peger entydigt på, at over 90 % af Universets energi er koncentreret i partikler og kræfter, som ligger uden for Standardmodellen. 108

17 For bringe disse problemer nærmere til deres løsning er der ingen anden vej, end at rykke energifronten i acceleratorteknologien 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 protonstråler 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 protonstråler cirkulerende hver sin vej med en energi på 7 TeV. I fire punkter på den 27 km lange ring bringes de to protonstråler 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 dimensioner 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 Figur 6.17 Standardmodellen, som illustreres af plancherne i baggrunden, forklarer utro ligt mange ting om vores materie. Men den forklarer faktisk kun 10% af den energi og masse, som må være til stede i Universet. Figur 6.18 Arbejde på en af LHC ac celeratorens super ledende magneter. I det fjerne kan man svagt skimte den cirkulære accelerators krumning. 109

18 Figur 6.19 Samling af det gigantiske ATLAS eksperiment i som meren 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 simpelthen til at være den manglende impuls. De første protonkollisioner ved LHC med 7 TeV pr. stråle finder sted i sommeren Forhåbentligt vil nogle af mysterierne så finde svar det er næsten garanteret, at det vil ske men det er samtidig også sandsynligt, at det nye energiregime vil rejse nye spørgsmål, hvis svar vil kræve endnu mere potente acceleratorer og eksperimenter i fremtiden. Vi står i dag i en situationen, der minder om, da partikeleventyret startede med J. J. Thomsons opdagelse af elektronen i 1895 med et katodestrålerør. Det blev senere til et billedrør i TV og computere, men gav samtidig 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 21. århundrede er situationen meget lignende, på trods af den svimlende indsigt, der er blevet opnået i det mellemliggende århundrede. 110

CERN og partikelfysikken Af Peter Hansen

CERN og partikelfysikken Af Peter Hansen 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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Benjamin Franklin Prøv ikke at gentage forsøget!

Benjamin Franklin Prøv ikke at gentage forsøget! E1 Elektrostatik 1. Elektrisk ladning Benjamin Franklin Prøv ikke at gentage forsøget! Vi har tidligere lært, at ethvert legeme tiltrækker ethvert andet legeme med gravitationskraften, eller massetiltrækningskraften.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Lys på (kvante-)spring: fra paradox til præcision

Lys på (kvante-)spring: fra paradox til præcision Lys på (kvante-)spring: fra paradox til præcision Metrologidag, 18. maj, 2015, Industriens Hus Lys og Bohrs atomteori, 1913 Kvantemekanikken, 1925-26 Tilfældigheder, usikkerhedsprincippet Kampen mellem

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

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

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

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

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

Partikler med fart på Ny Prisma Fysik og kemi 9 Skole: Navn: Klasse:

Partikler med fart på Ny Prisma Fysik og kemi 9 Skole: Navn: Klasse: Partikler med fart på Ny Prisma Fysik og kemi 9 Skole: Navn: Klasse: Opgave 1 Et atom har oftest to slags partikler i atomkernen. Hvad hedder partiklerne? Der er 6 linjer. Sæt et kryds ud for hver linje.

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

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

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

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

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

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

Fysik A. Studentereksamen. Torsdag den 27. maj 2010 kl

Fysik A. Studentereksamen. Torsdag den 27. maj 2010 kl Fysik A Studentereksamen 1stx101-FYS/A-27052010 Torsdag den 27. maj 2010 kl. 9.00-14.00 Opgavesættet består af 7 opgaver med tilsammen 15 spørgsmål. Svarene på de stillede spørgsmål indgår med samme vægt

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

Undervisningsbeskrivelse

Undervisningsbeskrivelse Undervisningsbeskrivelse Stamoplysninger til brug ved prøver til gymnasiale uddannelser Termin Sommereksamen 2015 Institution Thy-Mors HF & VUC Uddannelse Fag og niveau Lærer(e) Hold STX Fysik A Knud Søgaard

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

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

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

Fysik A. Studentereksamen

Fysik A. Studentereksamen Fysik A Studentereksamen stx132-fys/a-15082013 Torsdag den 15. august 2013 kl. 9.00-14.00 Side 1 af 9 sider Side 1 af 9 Billedhenvisninger Opgave 1 U.S. Fish and wildlife Service Opgave 2 http://stardust.jpl.nasa.gov

Læs mere

Lys fra silicium-nanopartikler. Fysiklærerdag 22. januar 2010 Brian Julsgaard

Lys fra silicium-nanopartikler. Fysiklærerdag 22. januar 2010 Brian Julsgaard Lys fra silicium-nanopartikler Fysiklærerdag 22. januar 2010 Brian Julsgaard Oversigt Hvorfor silicium? Hvorfor lyser nano-struktureret silicium? Hvad er en nanokrystal og hvordan laver man den? Hvad studerer

Læs mere

1.x 2004 FYSIK Noter

1.x 2004 FYSIK Noter 1.x 004 FYSIK Noter De 4 naturkræfter Vi har set, hvordan Newtons. lov kan benyttes til at beregne bevægelsesændringen for en genstand med den træge masse m træg, når den påvirkes af kræfter, der svarer

Læs mere

Stern og Gerlachs Eksperiment

Stern og Gerlachs Eksperiment Stern og Gerlachs Eksperiment Spin, rumkvantisering og Københavnerfortolkning Jacob Nielsen 1 Eksperimentelle resultater, der viser energiens kvantisering forelå, da Bohr opstillede sin Planetmodel. Her

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

MODUL 3 OG 4: UDFORSKNING AF RUMMET

MODUL 3 OG 4: UDFORSKNING AF RUMMET MODUL 3 OG 4: UDFORSKNING AF RUMMET Hubble Space Telescope International Space Station MODUL 3 - ET SPEKTRALT FINGERAFTRYK EM-STRÅLINGS EGENSKABER Elektromagnetisk stråling kan betragtes som bølger og

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

Atomer og kvantefysik

Atomer og kvantefysik PB/2x Febr. 2005 Atomer og kvantefysik af Per Brønserud Indhold: Kvantemekanik og atommodeller side 1 Elektronens bindingsenergier... 9 Appendiks I: Bølgefunktioner 12 Appendiks II: Prikdiagrammer af orbitaler

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

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

Hvor mange neutroner og protoner er der i plutonium-isotopen

Hvor mange neutroner og protoner er der i plutonium-isotopen Atomet Tjek din viden om atomet. 3.1 4.1 Atommasse måles i Skriv navnene på partiklerne i atomet. Hvad angiver tallene i den kernefysiske skrivemåde? 4 2 He 13 6 Tegn atomkernen til kulstof-isotopen C.

Læs mere

Stjernernes død De lette

Stjernernes død De lette Stjernernes død De lette Fra hovedserie til kæmpefase pp-proces ophørt. Kernen trækker sig sammen, opvarmes og trykket stiger. Stjernen udvider sig pga. det massive tryk indefra. Samtidig afkøles overfladen

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

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

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

Undervisningsbeskrivelse

Undervisningsbeskrivelse Undervisningsbeskrivelse Stamoplysninger til brug ved prøver til gymnasiale uddannelser Termin Sommereksamen 2016 Institution Thy-Mors HF & VUC Uddannelse Fag og niveau Lærer(e) Hold STX Fysik A Knud Søgaard

Læs mere

Teoretiske Øvelser Mandag den 28. september 2009

Teoretiske Øvelser Mandag den 28. september 2009 Hans Kjeldsen hans@phys.au.dk 21. september 2009 Teoretiske Øvelser Mandag den 28. september 2009 Øvelse nr. 10: Solen vor nærmeste stjerne Solens masse-lysstyrkeforhold meget stort. Det vil sige, at der

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

Undervisningsbeskrivelse

Undervisningsbeskrivelse Undervisningsbeskrivelse Stamoplysninger til brug ved prøver til gymnasiale uddannelser Termin Institution Uddannelse Fag og niveau Lærer(e) Hold Termin hvori undervisningen afsluttes: maj-juni 2014 Studenterkurset

Læs mere

Teknikken er egentlig meget simpel og ganske godt illustreret på animationen shell 4-5.

Teknikken er egentlig meget simpel og ganske godt illustreret på animationen shell 4-5. Fysikken bag Massespektrometri (Time Of Flight) Denne note belyser kort fysikken bag Time Of Flight-massespektrometeret, og desorptionsmetoden til frembringelsen af ioner fra vævsprøver som er indlejret

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

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

Program 1. del. Kvantemekanikken. Newton s klassiske mekanik. Newton s klassiske mekanik

Program 1. del. Kvantemekanikken. Newton s klassiske mekanik. Newton s klassiske mekanik Kvantemekanikken Kvantemekanikken som fysisk teori Kvantemekanikkens filosofiske paradokser og paradoksale anvendelser. Program 1. del. Introduktion til klassisk fysik Niels Bohrs atom (1913) Kvantemekanikken

Læs mere

Undersøgelse af lyskilder

Undersøgelse af lyskilder Felix Nicolai Raben- Levetzau Fag: Fysik 2014-03- 21 1.d Lærer: Eva Spliid- Hansen Undersøgelse af lyskilder bølgelængde mellem 380 nm til ca. 740 nm (nm: nanometer = milliardnedel af en meter), samt at

Læs mere

Folkeskolens afgangsprøve Maj-juni 2006 Fysik / kemi - Facitliste

Folkeskolens afgangsprøve Maj-juni 2006 Fysik / kemi - Facitliste Folkeskolens afgangsprøve Maj-juni 2006 1/25 Fk5 Opgave 1 / 20 (Opgaven tæller 5 %) I den atommodel, vi anvender i skolen, er et atom normalt opbygget af 3 forskellige partikler: elektroner, neutroner

Læs mere

Moderne Fysik 3 Side 1 af 7 Kvantemekanikken

Moderne Fysik 3 Side 1 af 7 Kvantemekanikken Moderne Fysik 3 Side 1 af 7 Sidste gang: Indførelsen af kvantiseringsbegrebet for lysenergi (lysets energi bæres af udelelige fotoner med E = hν). I dag: Yderligere anvendelse af kvantiseringsbegrebet

Læs mere

Denne pdf-fil er downloadet fra Illustreret Videnskabs website (www.illvid.dk) og må ikke videregives til tredjepart.

Denne pdf-fil er downloadet fra Illustreret Videnskabs website (www.illvid.dk) og må ikke videregives til tredjepart. Kære bruger Denne pdf-fil er downloadet fra Illustreret Videnskabs website (www.illvid.dk) og må ikke videregives til tredjepart. Af hensyn til copyright indeholder den ingen fotos. Mvh Redaktionen Nye

Læs mere

Cresta Asah Fysik rapport 16 oktober 2005. Einsteins relativitetsteori

Cresta Asah Fysik rapport 16 oktober 2005. Einsteins relativitetsteori Einsteins relativitetsteori 1 Formål Formålet med denne rapport er at få større kendskab til Einstein og hans indflydelse og bidrag til fysikken. Dette indebærer at forstå den specielle relativitetsteori

Læs mere

Af Lektor, PhD, Kristian Pedersen, Niels Bohr Instituttet, Københavns Universitet

Af Lektor, PhD, Kristian Pedersen, Niels Bohr Instituttet, Københavns Universitet RØNTGENSTRÅLING FRA KOSMOS: GALAKSEDANNELSE SET I ET NYT LYS Af Lektor, PhD, Kristian Pedersen, Niels Bohr Instituttet, Københavns Universitet KOSMISK RØNTGENSTRÅLING Med det blotte øje kan vi på en klar

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

Røntgenspektrum fra anode

Røntgenspektrum fra anode Røntgenspektrum fra anode Elisabeth Ulrikkeholm June 24, 2016 1 Formål I denne øvelse skal I karakterisere et røntgenpektrum fra en wolframanode eller en molybdænanode, og herunder bestemme energien af

Læs mere