Higgs-partiklen

Hans Fynbo, Institut for Fysik og Astronomi, Aarhus Universitet (fynbo@phys.au.dk)

4. Juli 2012

Program

• 1. time : – Hvad er Higgs-partiklen og hvordan blev den

fundet? (ingen matematik)

• 2. time– Hvorfor er Higgs-partiklen nødvendig?– Higgs-partiklen og drømme om en endelig teori.(mere matematisk).

Partikler

atom

atom

Elektronq = -1

Elementarpartikel

Partikler

atom

atomkerne

Elektronq = -1

Partikler

atom

atomkerne

Elektronq = -1

Neutronq = 0

Protonq = 1

Partikler

atom

atomkerne

Neutronq = 0

Protonq = 1

down quark q = - 1/3

up quarkq = + 2/3

Elektronq = -1

Partikler

Partikler

Partikler

Partikler

Henfalder lynhurtigt !

Partikler

gluon

To salgs kernekræfter:

”Svage” og ”Stærke”

Virker kun inde i kernen

Gluonen er den kraftoverførende partikel for den stærke kernekraftW+, W- , Z0 er de kraftoverførende partikler for den svage kernekraft

Kræfter som partikler

atom

neutron

n → p+ + e- + νe

u ud dd → u + e- + νe

d → u + W-

e- + νe

-

Kraftbærende partikler

-

-

Partikler

Partikler

Partiklerhar en masse ?

Endnu et felt:

Higgs Feltet, der er overalt

Tilhørende Higgs partikel

Peter Higgs

Partiklerhar en masse !

Film fra http://www.atlas.ch/multimedia/#origin-of-mass

Higgs feltet, ϕ

Let partikel

Noget tungere partikel

Tung partikel

Higgs partiklen, H

Partiklerhar en masse !

e 0,0005

p 1

γ 0

H 126

Partiklerhar en masse !

Hvordan laverman en Higgs?

Rolf Heuer generaldirektør CERN

E = mc2

Hvordan laverman en Higgs?

E = mc2 = m0c2 + Δm c2

bevægelsesenergi

Hvordan laverman en Higgs?

Hvordan laverman en Higgs?

?

?

~

~

~

~

~

~

~

~

~

~

~

~

~

Hvert element kan kun give en begrænset energitilvækst….

Hvordan laverman en Higgs?

Hvordan laverman en Higgs?

Hvordan laverman en Higgs?

Hvordan laverman en Higgs?

Hvordan laverman en Higgs?

Hvordan laverman en Higgs?

3.5 TeV energi i hver proton7 TeV energi i en kollision7 TeV svarer til 7000 nye protonerEller 1.300.000 nye elektroner

Hvordan finderman en Higgs?

Film fra http://www.atlas.ch/multimedia/#di-jet-event

Hvordan finderman en Higgs?

45 m

25 m

http://www.atlas.ch/multimedia/#atlas-built-1-minute

7,000 tons.

Hvordan finderman en Higgs?

http://www.atlas.ch/multimedia/#how-atlas-detects-particles

Hvordan finderman en Higgs?

H → γγ

Hvordan finderman en Higgs?

Hvordan finderman en Higgs?

produktion af Higgs-partiklen?

Higgs produktion

Henfald af Higgs-partiklen?

Higgs henfald forgreningsforhold

Direkte evidens for Higgs (juli 2012)

Direkte evidens for Higgs (juli 2012)

StandardModellen

Hvad kostede det at finde Higgs?

Forbes Magazine: 13,25 billion dollar

80 milliarder kroner

Danmarks bidrag til CERN 1.8%

1,4 milliarder

300 kr pr Dansker