Teilchenphysik in Dresden - International ?· Teilchenphysik am CERN Der Large Hadron Collider (LHC)…

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  • 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-IIDer 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

    Part II

    Teilchenphysik am CERN

    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

    Wolfgang F. Mader Teilchenphysik in Dresden

  • Teilchenphysik am CERN

    Der Large Hadron Collider (LHC) am CERNDie ATLAS KollaborationDer ATLAS DetektorATLAS Physik (Ein Beispiel)

    Die 4 LHC Experimente

    Wolfgang F. Mader Teilchenphysik in Dresden

  • 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

    Wolfgang 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

    Aufbau des ATLAS Detektors Webcam vom 13. Marz 2006

    Wolfgang F. Mader Teilchenphysik in Dresden

  • 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

    Wolfgang F. Mader Teilchenphysik in Dresden

  • 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

    Wolfgang F. Mader Teilchenphysik in Dresden

  • 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 )

    Wolfgang F. Mader Teilchenphysik in Dresden

  • Teilchenphysik am SLAC

    Part III

    Teilchenphysik am SLAC

    Wolfgang F. Mader Teilchenphysik in Dresden

  • 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

    Wolfgang F. Mader Teilchenphysik in Dresden

  • 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

    Wolfgang F. Mader Teilchenphysik in Dresden

  • 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.

    Wolfgang F. Mader Teilchenphysik in Dresden

  • Webseiten

    Webseiten

    Teilchenphysik:

    http://www.teilchenphysik.org

    Experimente:

    ATLAS Experiment:http://www.atlas.chBABAR Experiment:http://www-public.slac.stanford.edu/babar/

    Wolfgang F. Mader Teilchenphysik in Dresden

    OutlinesTeilchenphysik Experimente an der TU Dresden

    EinleitungTeilchenphysik Experimente an der TU Dresden

    Teilchenphysik am CERNTeilchenphysik am CERNDer Large Hadron Collider (LHC) am CERNDie ATLAS KollaborationDer ATLAS DetektorATLAS Physik (Ein Beispiel)

    Teilchenphysik am SLACTeilchenphysik am SLACDer e+ e- Beschleuniger PEP-IIDer BABAR DetektorBABAR Physik (Ei