Outlines
Teilchenphysik in Dresden
Wolfgang F. Mader
Institut fur Kern- und TeilchenphysikTechnische Universitat Dresden
14.Marz 2006
Wolfgang F. Mader Teilchenphysik in Dresden
Outlines Teilchenphysik Experimente an der TU Dresden
Einfuhrung
1 Teilchenphysik Experimente an der TU Dresden
2 Teilchenphysik am CERNDer Large Hadron Collider (LHC) am CERNDie ATLAS KollaborationDer ATLAS DetektorATLAS Physik (Ein Beispiel)
3 Teilchenphysik am SLACDer e
+e− Beschleuniger PEP-II
Der BABAR DetektorBABAR Physik (Ein Beispiel)
Wolfgang F. Mader Teilchenphysik in Dresden
Teilchenphysik Experimente an der TU Dresden
Part I
Einleitung
Wolfgang F. Mader Teilchenphysik in Dresden
Teilchenphysik Experimente an der TU Dresden
Teilchenphysik Experimente an der TU Dresden
Wolfgang F. Mader Teilchenphysik in Dresden
Teilchenphysik am CERN
Der Large Hadron Collider (LHC) am CERNDie ATLAS KollaborationDer ATLAS DetektorATLAS Physik (Ein Beispiel)
CERN
LHC Beschleuniger
4 Experimente
27km Tunnelumfang
100m unter der Erde
Proton-ProtonWechselwirkungen
Strahlenergie: 7 TeV
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Teilchenphysik am CERN
Der Large Hadron Collider (LHC) am CERNDie ATLAS KollaborationDer ATLAS DetektorATLAS Physik (Ein Beispiel)
Die 4 LHC Experimente
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Teilchenphysik am CERN
Der Large Hadron Collider (LHC) am CERNDie ATLAS KollaborationDer ATLAS DetektorATLAS Physik (Ein Beispiel)
Die ATLAS Kollaboration
ATLASCollaboration34 Countries151 Institutions1700 Scientific AuthorsLongstanding partnerssince the beginning (R&D started in 1988):Bonn, Dortmund, Freiburg,Heidelberg, Mainz, Mannheim,Munich LMU, MPI Munich, Siegen, WuppertalAlbany, Alberta, NIKHEF Amsterdam, Ankara, LAPP Albany, Alberta, NIKHEF Amsterdam, Ankara, LAPP AnnecyAnnecy, Argonne NL, Arizona, UT Arlington, , Argonne NL, Arizona, UT Arlington, Athens,Athens, NTU Athens, Baku, NTU Athens, Baku, IFAE Barcelona, Belgrade, Bergen, Berkeley LBL and UC, Bern, BirIFAE Barcelona, Belgrade, Bergen, Berkeley LBL and UC, Bern, Birmingham,mingham, BonnBonn, Boston, Brandeis, Bratislava/SAS , Boston, Brandeis, Bratislava/SAS KosiceKosice,,Brookhaven NL, Bucharest, Cambridge, Carleton/CRPP, Casablanca/RBrookhaven NL, Bucharest, Cambridge, Carleton/CRPP, Casablanca/Rabat, CERN, Chinese Cluster, Chicago, Clermontabat, CERN, Chinese Cluster, Chicago, Clermont--FerrandFerrand,,Columbia, NBI Copenhagen, Columbia, NBI Copenhagen, CosenzaCosenza, INP , INP CracowCracow, FPNT , FPNT CracowCracow,, DortmundDortmund, JINR , JINR DubnaDubna, Duke, , Duke, FrascatiFrascati,, FreiburgFreiburg, Geneva, , Geneva, Genoa, Glasgow, LPSC Genoa, Glasgow, LPSC GrenobleGrenoble,, TechnionTechnion Haifa, Hampton, Harvard, Haifa, Hampton, Harvard, HeidelbergHeidelberg, Hiroshima, Hiroshima IT, Indiana, Innsbruck, , Hiroshima, Hiroshima IT, Indiana, Innsbruck, Iowa SU, Irvine UC, Istanbul Iowa SU, Irvine UC, Istanbul BogaziciBogazici, KEK, Kobe, Kyoto, Kyoto UE, Lancaster, , KEK, Kobe, Kyoto, Kyoto UE, Lancaster, LecceLecce, Lisbon LIP, Liverpool, Ljubljana, , Lisbon LIP, Liverpool, Ljubljana, QMW London, RHBNC London, UC London, Lund, UA Madrid, QMW London, RHBNC London, UC London, Lund, UA Madrid, MainzMainz, Manchester, , Manchester, MannheimMannheim, CPPM Marseille, MIT, Melbourne, , CPPM Marseille, MIT, Melbourne, Michigan, Michigan SU, Michigan, Michigan SU, MilanoMilano, Minsk NAS, Minsk NCPHEP, Montreal, FIAN Moscow, ITEP Moscow, , Minsk NAS, Minsk NCPHEP, Montreal, FIAN Moscow, ITEP Moscow, MEPhIMEPhI Moscow,Moscow,MSU Moscow, MSU Moscow, Munich LMUMunich LMU,, MPI MunichMPI Munich, Nagasaki IAS, Naples, , Nagasaki IAS, Naples, NarutoNaruto UE, New Mexico, UE, New Mexico, NijmegenNijmegen, Northern Illinois, , Northern Illinois, BINP Novosibirsk, Ohio SU, Okayama, Oklahoma, LAL BINP Novosibirsk, Ohio SU, Okayama, Oklahoma, LAL OrsayOrsay, Oslo, Oxford, Paris VI and VII, , Oslo, Oxford, Paris VI and VII, PaviaPavia, Pennsylvania, Pisa, Pittsburgh, , Pennsylvania, Pisa, Pittsburgh, CAS Prague, CU Prague, TU Prague, IHEP CAS Prague, CU Prague, TU Prague, IHEP ProtvinoProtvino,, RitsumeikanRitsumeikan, UFRJ Rio de Janeiro, Rochester, Rome, UFRJ Rio de Janeiro, Rochester, Rome I, Rome II, Rome III, I, Rome II, Rome III, Rutherford Appleton Laboratory, DAPNIA Rutherford Appleton Laboratory, DAPNIA SaclaySaclay, Santa Cruz UC, Sheffield, , Santa Cruz UC, Sheffield, ShinshuShinshu,, SiegenSiegen, Simon Fraser Burnaby, , Simon Fraser Burnaby, Southern Methodist Dallas, NPI Petersburg, Stockholm, KTH StockhSouthern Methodist Dallas, NPI Petersburg, Stockholm, KTH Stockholm, Stony Brook, Sydney, AS Taipei, Tbilisi, Tel Aviv, olm, Stony Brook, Sydney, AS Taipei, Tbilisi, Tel Aviv, ThessalonikiThessaloniki, Tokyo ICEPP, Tokyo MU, Tokyo UAT, Toronto, TRIUMF, Tsukuba, Tu, Tokyo ICEPP, Tokyo MU, Tokyo UAT, Toronto, TRIUMF, Tsukuba, Tufts,fts, UdineUdine, Uppsala, Urbana UI, Valencia, , Uppsala, Urbana UI, Valencia, UBC Vancouver, Victoria, Washington, UBC Vancouver, Victoria, Washington, WeizmannWeizmann RehovotRehovot, Wisconsin, , Wisconsin, WuppertalWuppertal, Yale, Yerevan, Yale, Yerevan
TU Dresden Mitglied seit 24. Februar 2006Wolfgang F. Mader Teilchenphysik in Dresden
Teilchenphysik am CERN
Der Large Hadron Collider (LHC) am CERNDie ATLAS KollaborationDer ATLAS DetektorATLAS Physik (Ein Beispiel)
Der ATLAS Detektor (A Toroidal LHC ApparatuS)
∼ 2000 Wissenschaftler und Ingenieur aus uber 30 Landern
Analyse von Proton-Proton Wechselwirkungen
Datennahme ab 2007
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Teilchenphysik am CERN
Der Large Hadron Collider (LHC) am CERNDie ATLAS KollaborationDer ATLAS DetektorATLAS Physik (Ein Beispiel)
Der ATLAS Detektor
Aufbau des ATLAS Detektors Webcam vom 13. Marz 2006
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Teilchenphysik am CERN
Der Large Hadron Collider (LHC) am CERNDie ATLAS KollaborationDer ATLAS DetektorATLAS Physik (Ein Beispiel)
ATLAS Physik: Die Suche nach dem HIGGS Teilchen
(Beispiel)
Das Higgs Teilchen ...
... ist vom Standardmodelvorhergesagt
... ist verantwortlich dafur, dass dieTeilchen Masse haben
... ist das letzte fehlende Elementim Standardmodel derTeilchenphysik
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Teilchenphysik am CERN
Der Large Hadron Collider (LHC) am CERNDie ATLAS KollaborationDer ATLAS DetektorATLAS Physik (Ein Beispiel)
ATLAS Physik: Die Suche nach dem HIGGS Teilchen
Peter Higgs:
Professor (emeritus) furTheoretische Physik an derUniversitat von Edinburgh
1963: Vorhersage der Existenz desHiggs Teilchens
Viele indirekte Hinweise fur dieExistenz des Higgs Teilchens ...
..., aber: bis heute (2006)vonkeinem Experiment direktnachgewiesen
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Teilchenphysik am CERN
Der Large Hadron Collider (LHC) am CERNDie ATLAS KollaborationDer ATLAS DetektorATLAS Physik (Ein Beispiel)
ATLAS Physik: Die Suche nach dem HIGGS Teilchen
Ein simuliertes Higgs Ereignis (H→ µµ)
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Teilchenphysik am SLACPEP-IIDer BABAR DetektorBABAR Physik (Ein Beispiel)
Stanford Linear Accelerator Center
Ort: Menlo Park, Kalifornien (USA)ca. 50km sudlich von San Francisco
Wolfgang F. Mader Teilchenphysik in Dresden
Teilchenphysik am SLACPEP-IIDer BABAR DetektorBABAR Physik (Ein Beispiel)
Der BABAR Detektor
∼ 550 Wissenschafler und Ingenieure
Datennahme seit 1999
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Teilchenphysik am SLACPEP-IIDer BABAR DetektorBABAR Physik (Ein Beispiel)
BABAR Physik: CP Verletzung (Beispiel)
Was ist CP?!?: Das Produkt zweier Symmetrien
C: (Charge Conjugation – Ladungsumkehr)−→ Verwandelt ein Teilchen in sein Anti-Teilchen
P: (Parity Transformation – Paritatsumkehr)−→ Erzeugt das Spiegelbild eines Physikprozesses
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Teilchenphysik am SLACPEP-IIDer BABAR DetektorBABAR Physik (Ein Beispiel)
BABAR Physik: CP Verletzung
Wo sehen wir die Auswirkungen von CP-Verletzung?CP Verletzung spielt eine wichtige Rolle in der Kosmologie:Unser Universium besteht aus Teilchen und NICHT ausAntiteilchen!
Ist CP-Verletzung experimentell beobachtet worden?1964 (Cronin und Fitch): Experiment mit neutralen Kaonen
Beitrag von BABAR:Beobachtung der CP-Verletzung in Systemen neutralerB-Mesonen mit hochster Prazision.
Eindrucksvolle Bestatigung der Vorhersagen desStandardmodells.
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