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die suche nach den fundamentalen bausteinen der natur

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Physik am Samstag<br />

17. 6. 2006<br />

DIE SUCHE NACH DEN FUNDAMENTALEN BAUSTEINEN<br />

DER NATUR<br />

Thomas Müller<br />

Institut für Experimentelle Kernphysik<br />

Die Suche <strong>nach</strong> <strong>den</strong> <strong>fundamentalen</strong> Bausteinen<br />

<strong>der</strong> Natur<br />

"Die Natur liebt sich zu verbergen" Heraklit, 500 v. Chr.<br />

ZWEI FUNDAMENTALE FRAGEN :<br />

WIE IST DAS UNIVERSUM ENTSTANDEN ?<br />

WORAUS BESTEHT DIE MATERIE MIT IHREN KRÄFTEN ?<br />

BEIDE FRAGEN SIND MITEINANDER VERKNÜPFT :<br />

VERSTÄNDNIS VON DER STRUKTUR DER MATERIE UND IHRER KRÄFTE<br />

BESSERES WISSEN ÜBER IHREN URSPRUNG<br />

FÜR DIE SUCHE NACH DIESEM VERSTÄNDNIS :<br />

SCHAFFE ZUSTÄNDE WIE IN DEN ERSTEN ANFÄNGEN DES UNIVERSUMS


Physik am Samstag<br />

17. 6. 2006<br />

Thomas Müller<br />

Institut für Experimentelle Kernphysik<br />

Die Suche <strong>nach</strong> <strong>den</strong> <strong>fundamentalen</strong> Bausteinen<br />

<strong>der</strong> Natur<br />

VOM UNIVERSUM ZUM QUARK<br />

10 26 m 10 7 m 10 1 m<br />

10 -4 m 10 -8 m<br />

10 -15 m


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17. 6. 2006<br />

Thomas Müller<br />

Institut für Experimentelle Kernphysik<br />

Die Suche <strong>nach</strong> <strong>den</strong> <strong>fundamentalen</strong> Bausteinen<br />

<strong>der</strong> Natur<br />

I. ZUR ENTSTEHUNG DES UNIVERSUMS<br />

DAS UNIVERSUM IST VOR CA 13 MILLIARDEN JAHREN<br />

IN EINEM URKNALL ENTSTANDEN ("BIG BANG")<br />

DIES BERUHT AUF DREI BEOBACHTUNGEN:


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Die Suche <strong>nach</strong> <strong>den</strong> <strong>fundamentalen</strong> Bausteinen<br />

<strong>der</strong> Natur<br />

ELEMENTHÄUFIGKEIT IM UNIVERSUM<br />

1. BEOBACHTUNG:<br />

PRIMORDIALE HÄUFIGKEIT DER ELEMENTE 75% H, 24% He,


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Thomas Müller<br />

Institut für Experimentelle Kernphysik<br />

Die Suche <strong>nach</strong> <strong>den</strong> <strong>fundamentalen</strong> Bausteinen<br />

<strong>der</strong> Natur<br />

ROTVERSCHIEBUNG FERNER GALAXIEN<br />

2. BEOBACHTUNG:<br />

Kalzium<br />

DIE GALAXIEN ENTFERNEN SICH<br />

VON EINANDER (Hubble 1930)<br />

JE GRÖSSER DIE ENTFERNUNG<br />

DESTO SCHNELLER<br />

Hubble


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Die Suche <strong>nach</strong> <strong>den</strong> <strong>fundamentalen</strong> Bausteinen<br />

<strong>der</strong> Natur<br />

HORNANTENNE DER BELL TELEPHONE LABORATORIES<br />

3. BEOBACHTUNG:<br />

KOSMISCHE HINTERGRUNDSTRAHLUNG (Penzias, Wilson 1956)<br />

2.7 K TEMPERATURSTRAHLUNG LICHTBLITZ DES URKNALLS<br />

Körper mit Temperatur T [K] strahlen mit Frequenzverteilung ν


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Die Suche <strong>nach</strong> <strong>den</strong> <strong>fundamentalen</strong> Bausteinen<br />

<strong>der</strong> Natur<br />

DIE ABKÜHLUNG DES UNIVERSUMS<br />

Radius 10 -3 m 10 11 m 10 13 m<br />

Teilchenbeschleuniger


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Thomas Müller<br />

Institut für Experimentelle Kernphysik<br />

Die Suche <strong>nach</strong> <strong>den</strong> <strong>fundamentalen</strong> Bausteinen<br />

<strong>der</strong> Natur


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17. 6. 2006<br />

Thomas Müller<br />

Institut für Experimentelle Kernphysik<br />

Die Suche <strong>nach</strong> <strong>den</strong> <strong>fundamentalen</strong> Bausteinen<br />

<strong>der</strong> Natur<br />

II. DIE FUNDAMENTALEN TEILCHEN<br />

UNSER HEUTIGES VERSTÄNDNIS VON DER NATUR IST<br />

VON GRIECHISCHEN PHILOSOPHEN GEPRÄGT:<br />

"Denn we<strong>der</strong> gibt es beim Kleinen ja ein Kleinstes, son<strong>der</strong>n stets ein noch<br />

Kleineres (<strong>den</strong>n es ist unmöglich, daß das Seiende zu sein aufhöre) - aber<br />

auch beim Großen gibt es immer ein Größeres."<br />

Anaxagoras, 500-425 v. Chr.<br />

"Der gebräuchlichen Redeweise <strong>nach</strong> gibt es Farbe, Süßes,<br />

Bitteres, in Wahrheit aber nur <strong>die</strong> Atome und das Leere."<br />

(ατοµοσ = unteilbar)<br />

Démokrit, 460-370 v. Chr.


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Thomas Müller<br />

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Die Suche <strong>nach</strong> <strong>den</strong> <strong>fundamentalen</strong> Bausteinen<br />

<strong>der</strong> Natur<br />

DIE SUCHE NACH DEN KLEINSTEN STRUKTUREN DER MATERIE<br />

Dalton 1803-1808<br />

Lehre von <strong>den</strong> Atomen als<br />

Grund<strong>bausteinen</strong> <strong>der</strong> Stoffe<br />

Meyer/Mendelejev 1869-1871<br />

Perio<strong>den</strong>system <strong>der</strong> Elemente<br />

10 7 Chemische Verbindungen 112 Atome<br />

Rutherford (1871-1937)<br />

Atome: kompakter Kern mit Elektronenhülle<br />

Bothe, Chadwick, Joliot (um 1932)<br />

Neutronen und Protonen im Kern<br />

112 Atome 3 Bausteine<br />

Gell-Mann, Zweig (1964)<br />

Protonen, Neutronen, an<strong>der</strong>e Hadronen<br />

Bestehen aus Quarks<br />

>100 Elementarteilchen 6 Quarks


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Die Suche <strong>nach</strong> <strong>den</strong> <strong>fundamentalen</strong> Bausteinen<br />

<strong>der</strong> Natur<br />

UNTERSUCHUNG KLEINER STRUKTUREN MIT STREUUNG<br />

Winkelverteilung <strong>der</strong> Projektile<br />

<strong>nach</strong> <strong>der</strong> Streuung:<br />

HINWEIS AUF INNERE STRUKTUREN


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Die Suche <strong>nach</strong> <strong>den</strong> <strong>fundamentalen</strong> Bausteinen<br />

<strong>der</strong> Natur<br />

DAS EXPERIMENT VON GEIGER UND RUTHERFORD<br />

STREUUNG VON ALPHA-TEILCHEN AN EINER GOLDFOLIE<br />

Mikroskop<br />

α-Quelle<br />

BEOBACHTUNG:<br />

•ZUWEILEN WERDEN TEILCHEN STARK ABGELENKT<br />

•WINKELVERTEILUNG UNABHÄNGIG VON DER ENERGIE<br />

Leuchtschirm<br />

ERKENNTNIS:<br />

•ATOME BESTEHEN AUS WINZIGEM GELADENEN KERN UND<br />

ELEKTRONENHÜLLE


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Die Suche <strong>nach</strong> <strong>den</strong> <strong>fundamentalen</strong> Bausteinen<br />

<strong>der</strong> Natur<br />

PRINZIP EINES TEILCHENBESCHLEUNIGERS<br />

DIE BRAUNSCHE RÖHRE<br />

- +<br />

U<br />

Beschleunigungsspannung U = 1Volt<br />

Beschleunigungsspannung U = 1000Volt<br />

MODERNE ANFORDERUNGEN:<br />

⇒ kinetische Energie = 1eV<br />

⇒ kinetische Energie = 1keV<br />

10 12 eV = 1 TeV


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Die Suche <strong>nach</strong> <strong>den</strong> <strong>fundamentalen</strong> Bausteinen<br />

<strong>der</strong> Natur<br />

SCHEMA EINES TEILCHENBESCHLEUNIGERS


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Die Suche <strong>nach</strong> <strong>den</strong> <strong>fundamentalen</strong> Bausteinen<br />

<strong>der</strong> Natur<br />

INTERNATIONALE BESCHLEUNIGERLABORS<br />

Karlsruher Beteiligung


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Die Suche <strong>nach</strong> <strong>den</strong> <strong>fundamentalen</strong> Bausteinen<br />

<strong>der</strong> Natur<br />

DAS EXPERIMENT VON FRIEDMANN, KENDALL; TAYLOR....(1962)<br />

STREUUNG VON HOCHENERGETISCHEN ELEKTRONEN AN WASSERSTOFF IN<br />

STANFORD (SLAC)<br />

17 GeV Elektronen<br />

BEOBACHTUNG:<br />

•ZUWEILEN WERDEN ELEKTRONEN STARK ABGELENKT<br />

•WINKELVERTEILUNG UNABHÄNGIG VON DER ENERGIE<br />

ERKENNTNIS:<br />

•STREUUNG AN PUNKTFÖRMIGEN QUARKS<br />

•PROTONEN BESTEHEN AUS 3 QUARKS: uud


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ELEKTRON-PROTON-ZUSAMMENSTÖßE AM<br />

HERA-BESCHLEUNIGER IN DESY, HAMBURG<br />

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Die Suche <strong>nach</strong> <strong>den</strong> <strong>fundamentalen</strong> Bausteinen<br />

<strong>der</strong> Natur<br />

HERA: STREUUNG VON 30 GeV ELEKTRONEN AN 900 GeV PROTONEN


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Die Suche <strong>nach</strong> <strong>den</strong> <strong>fundamentalen</strong> Bausteinen<br />

<strong>der</strong> Natur<br />

ERKENNTNISSE VON HERA<br />

d<br />

u<br />

u<br />

Valenzquarks<br />

2 fm<br />

ERKENNTNIS:<br />

•STREUUNG AN PUNKTFÖRMIGEN QUARKS, R < 10 -18 m<br />

•GENAUE STRUKTUR DES PROTONS


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Die Suche <strong>nach</strong> <strong>den</strong> <strong>fundamentalen</strong> Bausteinen<br />

<strong>der</strong> Natur<br />

BAUSTEINE DER SICHTBAREN MATERIE<br />

DIE SICHTBARE WELT BESTEHT AUS QUARKS UND LEPTONEN<br />

DER ERSTEN GENERATION: u, d, e - , ν<br />

IN DEN ERSTEN SEKUNDEN DES UNIVERSUMS GAB ES ABER<br />

NOCH WEITERE OBJEKTE, DIE LÄNGST ZERFALLEN SIND<br />

DIESE KÖNNEN AN TEILCHENBESCHLEUNIGERN IN KLEINEN<br />

"URKNALLEN" AUS ENERGIE ERZEUGT WERDEN<br />

t<br />

t<br />

ANWENDUNG: E = mc 2 (Albert Einstein)


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Die Suche <strong>nach</strong> <strong>den</strong> <strong>fundamentalen</strong> Bausteinen<br />

<strong>der</strong> Natur<br />

III. DIE FUNDAMENTALEN KRÄFTE<br />

GRAVITATION:<br />

NEWTON (1642-1727):<br />

GRAVITATIONSGESETZ<br />

ELEKTRIZITÄT, MAGNETISMUS:<br />

MAXWELL (1831-1879):<br />

VEREINIGUNG ELEKTROSTATIK<br />

UND MAGNETISMUS<br />

HEINRICH HERTZ (1857-94): ENTDECKUNG DER ELEKTRO-<br />

MAGNETISCHEN WELLEN IN KARLSRUHE


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Die Suche <strong>nach</strong> <strong>den</strong> <strong>fundamentalen</strong> Bausteinen<br />

<strong>der</strong> Natur<br />

DIE EXPERIMENTE VON HEINRICH HERTZ<br />

ENTDECKUNG DER "ELEKTRODYNAMISCHEN" WELLE<br />

ERKENNTNIS:<br />

• DIE ELEKTRISCHEN UND MAGNETISCHE KRÄFTE WERDEN DURCH<br />

ELEKTROMAGNETISCHE WELLEN ÜBERTRAGEN (PHOTONEN)


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Die Suche <strong>nach</strong> <strong>den</strong> <strong>fundamentalen</strong> Bausteinen<br />

<strong>der</strong> Natur<br />

KRÄFTE ALS URSACHE ALLEN GESCHEHENS<br />

ALLGEMEIN:<br />

• KRÄFTE ENTSTEHEN DURCH AUSTAUSCH VON BOSONEN<br />

• SCHEMATISCHE BESCHREIBUNG DURCH FEYNMANDIAGRAMME


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Die Suche <strong>nach</strong> <strong>den</strong> <strong>fundamentalen</strong> Bausteinen<br />

<strong>der</strong> Natur<br />

DIE FUNDAMENTALEN NATURKRÄFTE<br />

Gravitation Stärke : 10 -38<br />

Anziehung von Massen<br />

Reichweite: unendlich<br />

Schwache Wechselwirkung Stärke : 1/100000<br />

Bewirkt <strong>den</strong> radioaktiven Zerfall<br />

Reichweite: sehr klein!<br />

Elektromagnetische Wechselwirkung Stärke : 1/100<br />

Gleiche Ladungen stossen sich ab, Reichweite: unendlich<br />

ungleiche ziehen sich an<br />

Starke Wechselwirkung Stärke : 1<br />

Anziehende Kraft zwischen <strong>den</strong> Quarks Reichweite: ~10 -15 m


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Die Suche <strong>nach</strong> <strong>den</strong> <strong>fundamentalen</strong> Bausteinen<br />

<strong>der</strong> Natur<br />

UNSER HEUTIGES WISSEN: DAS STANDARDMODELL<br />

Vortrag Prof. Drexlin<br />

Sheldon<br />

Glashow<br />

!<br />

Abdus<br />

Salam<br />

Vortrag Prof. Zeppenfeld<br />

Higgs-Boson: verantwortlich für <strong>die</strong> Massen von Bosonen und Fermionen ?


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Die Suche <strong>nach</strong> <strong>den</strong> <strong>fundamentalen</strong> Bausteinen<br />

<strong>der</strong> Natur<br />

IV. DIE SUCHE NACH DEM SCHWERSTEN TEILCHEN<br />

FERMILAB TEVATRON COLLIDER<br />

• z.Z. höchste Energien <strong>der</strong> Welt<br />

• Pro Sekunde 10000000 Kollisionen<br />

• 1 Top-Ereignis nur in 10 10 Kollisionen !<br />

BILD EINES KOLLISIONS-EREIGNISSES


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Die Suche <strong>nach</strong> <strong>den</strong> <strong>fundamentalen</strong> Bausteinen<br />

<strong>der</strong> Natur<br />

NACHWEIS VON TOP-QUARKS<br />

NACHWEIS ANHAND DER<br />

ZERFALLSPRODUKTE<br />

DER CDF-DETEKTOR


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Die Suche <strong>nach</strong> <strong>den</strong> <strong>fundamentalen</strong> Bausteinen<br />

<strong>der</strong> Natur<br />

FUNKTION EINES TEILCHENDETEKTORS<br />

Myon (hohe Energie)<br />

e + e -<br />

(mittlere Ene.)<br />

(kleine Energie)<br />

Photon<br />

Elektron<br />

Quark Jet<br />

Spurdetektor<br />

Elektronkalorimeter<br />

Hadronkalorimeter<br />

Magnetspule<br />

Myonkammern


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Die Suche <strong>nach</strong> <strong>den</strong> <strong>fundamentalen</strong> Bausteinen<br />

<strong>der</strong> Natur<br />

DIE CDF-KOLLABORATION 1993


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Die Suche <strong>nach</strong> <strong>den</strong> <strong>fundamentalen</strong> Bausteinen<br />

<strong>der</strong> Natur<br />

DAS CDF TOP-QUARKSIGNAL (1995)<br />

TOP-ANTITOP-EREIGNIS<br />

TOP-QUARK-SIGNAL


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Die Suche <strong>nach</strong> <strong>den</strong> <strong>fundamentalen</strong> Bausteinen<br />

<strong>der</strong> Natur


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Die Suche <strong>nach</strong> <strong>den</strong> <strong>fundamentalen</strong> Bausteinen<br />

<strong>der</strong> Natur<br />

DIE MASSEN DER QUARKS


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Die Suche <strong>nach</strong> <strong>den</strong> <strong>fundamentalen</strong> Bausteinen<br />

<strong>der</strong> Natur<br />

SIND QUARKS FUNDAMENTALE TEILCHEN?<br />

WIEDERHOLUNG DES RUTHERFORD-EXPERIMENTES<br />

p<br />

p<br />

Suche <strong>nach</strong><br />

ERKENNTNIS: Λ > 1600 GeV R < 10 -19 m


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Die Suche <strong>nach</strong> <strong>den</strong> <strong>fundamentalen</strong> Bausteinen<br />

<strong>der</strong> Natur<br />

GRÖßENVERHÄLTNISSE<br />

PROTONEN SIND 100000x KLEINER<br />

ALS ATOME (1911)<br />

Atomkern : Atomhülle<br />

= Knopf : Innenstadt<br />

QUARKS, LEPTONEN SIND MIND. 10000x KLEINER<br />

ALS PROTONEN (1998)<br />

Quark : Atomhülle<br />

< Knopf : Erde


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Die Suche <strong>nach</strong> <strong>den</strong> <strong>fundamentalen</strong> Bausteinen<br />

<strong>der</strong> Natur<br />

V. ZUSAMMENFASSUNG<br />

UNSER HEUTIGES WELTBILD KENNT<br />

12 FUNDAMENTALE MATERIETEILCHEN: QUARKS UND LEPTONEN<br />

4 FUNDAMENTALE KRÄFTE<br />

Die Teilchen sind höchstens 10 -19 m groß.<br />

Ob sie zusammengesetzt sind, ist nicht bekannt.<br />

OFFENE FRAGEN:<br />

WIE BEKOMMEN TEILCHEN IHRE MASSE ?<br />

WIESO GIBT ES NUR MATERIE IM HEUTIGEN UNIVERSUM ?<br />

WIE ERKLÄRT SICH DIE VIELFALT DER TEILCHEN UND KRÄFTE ?<br />

UND......


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Die Suche <strong>nach</strong> <strong>den</strong> <strong>fundamentalen</strong> Bausteinen<br />

<strong>der</strong> Natur<br />

ÜBERRASCHUNG IM UNIVERSUM: DIE DUNKLE MATERIE<br />

DUNKLE MATERIE<br />

Kepler


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Die Suche <strong>nach</strong> <strong>den</strong> <strong>fundamentalen</strong> Bausteinen<br />

<strong>der</strong> Natur<br />

DUNKLE MATERIE: SUPERSYMMETRISCHE TEILCHEN?<br />

Symmetrie zwischen<br />

Fermionen ↔ Bosonen<br />

(Materie) (Kraftteilchen)<br />

Karlsruhe:<br />

Supersymmetrische Feldtheorie: J. Wess<br />

SUSY Phänomenologie: W. de Boer, …<br />

Teilchenmassen 100 - 2000 GeV !


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Die Suche <strong>nach</strong> <strong>den</strong> <strong>fundamentalen</strong> Bausteinen<br />

<strong>der</strong> Natur<br />

DER LARGE HADRON COLLIDER<br />

LHC:<br />

Proton-Proton-Kollisionen bei 14 TeV<br />

Schwerpunktsenergie<br />

Umfang 27 km


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Die Suche <strong>nach</strong> <strong>den</strong> <strong>fundamentalen</strong> Bausteinen<br />

<strong>der</strong> Natur<br />

DAS CMS-EXPERIMENT<br />

EISENJOCH DES 4 TESLA-MAGNETEN<br />

Gewicht: 12000 t<br />

Hergestellt in <strong>der</strong> Werft Deggendorf


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Institut für Experimentelle Kernphysik<br />

Die Suche <strong>nach</strong> <strong>den</strong> <strong>fundamentalen</strong> Bausteinen<br />

<strong>der</strong> Natur<br />

DAS CMS-EXPERIMENT<br />

EISENJOCH DES 4 TESLA-MAGNETEN<br />

Gewicht: 12000 t<br />

Hergestellt in <strong>der</strong> Werft Deggendorf<br />

215 m2 Siliziumstreifendetektoren mit<br />

10 Mio elektronischen Kanälen


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Die Suche <strong>nach</strong> <strong>den</strong> <strong>fundamentalen</strong> Bausteinen<br />

<strong>der</strong> Natur<br />

LOGISTIK BEIM BAU DES CMS-SPURDETEKTORS<br />

Probestation<br />

3 D-Meßmaschine<br />

10 cm<br />

Großmodul<br />

Bonding Maschine


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Die Suche <strong>nach</strong> <strong>den</strong> <strong>fundamentalen</strong> Bausteinen<br />

<strong>der</strong> Natur<br />

BAU VON PETALS IM REINRAUM AM FZK


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Die Suche <strong>nach</strong> <strong>den</strong> <strong>fundamentalen</strong> Bausteinen<br />

<strong>der</strong> Natur<br />

SIMULATIONSSTUDIE ZUM NACHWEIS EINES HIGGSBOSONS<br />

Der Prozeß<br />

Simulation eines<br />

Ereignisses<br />

SIMULATION EINES HIGGS-<br />

BOSON-EREIGNISSES AM<br />

CMS-DETEKTOR<br />

Schnelle Simulation<br />

ERWARTETES SIGNAL AM LHC


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Die Suche <strong>nach</strong> <strong>den</strong> <strong>fundamentalen</strong> Bausteinen<br />

<strong>der</strong> Natur<br />

AUSBLICK<br />

DIE SUCHE NACH DEN FUNDAMENTALEN BAUSTEINEN DER NATUR<br />

IST PHILOSOPHISCHES ANLIEGEN SEIT MENSCHENGEDENKEN<br />

WIE WIR DIE FRÜHEREN KULTUREN BEURTEILEN, WERDEN<br />

AUCH WIR SPÄTER AN UNSEREN ERKENNTNISSEN<br />

GEMESSEN WERDEN<br />

UNSERE FORSCHUNG IST VERKNÜPFT<br />

MIT DER AUSBILDUNG UND DER SUCHE<br />

NACH ANWENDUNGEN IM<br />

TÄGLICHEN LEBEN<br />

Diese Forschung wird in Karlsruhe großzügig geför<strong>der</strong>t von Universität, FZK, Land, DFG, BMBF<br />

Karikaturen übernommen von MinDir. HF Wagner, BMBF….


Physik am Samstag<br />

17. 6. 2006<br />

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Die Suche <strong>nach</strong> <strong>den</strong> <strong>fundamentalen</strong> Bausteinen<br />

<strong>der</strong> Natur


Physik am Samstag<br />

17. 6. 2006<br />

CENTRUM FÜR ELEMENTARTEILCHENPHYSIK UND<br />

ASTROTEILCHENPHYSIK<br />

Thomas Müller<br />

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Die Suche <strong>nach</strong> <strong>den</strong> <strong>fundamentalen</strong> Bausteinen<br />

<strong>der</strong> Natur<br />

CDF<br />

CMS<br />

CETA<br />

GRID<br />

THEORIE<br />

AMS


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Die Suche <strong>nach</strong> <strong>den</strong> <strong>fundamentalen</strong> Bausteinen<br />

<strong>der</strong> Natur<br />

BESTRAHLUNG VON TUMOREN


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Die Suche <strong>nach</strong> <strong>den</strong> <strong>fundamentalen</strong> Bausteinen<br />

<strong>der</strong> Natur<br />

PET-AUFNAHME


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Die Suche <strong>nach</strong> <strong>den</strong> <strong>fundamentalen</strong> Bausteinen<br />

<strong>der</strong> Natur<br />

MODERNE DETEKTOREN FÜR RÖNTGENAUFNAHMEN<br />

Pixel-Detektoren aus <strong>der</strong> Teilchenphysik<br />

könnten in <strong>der</strong> Zukunft für Röntgenaufnahmen<br />

verwendet wer<strong>den</strong>.<br />

Strahlenbelastung reduziert um Faktor 10.


Physik am Samstag<br />

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Die Suche <strong>nach</strong> <strong>den</strong> <strong>fundamentalen</strong> Bausteinen<br />

<strong>der</strong> Natur<br />

DAS INTERNET


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17. 6. 2006<br />

DATENMENGEN AM LHC<br />

40 MHz ; 10 9 Ereignisse/s = 1 PetaByte/s = 150 x 10 6 Sensoren<br />

Online-Datenreduktion<br />

Datenspeicherung<br />

100 Hz ~1<br />

PetaByte/Jahr<br />

LÖSUNG: DAS GRID<br />

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Die Suche <strong>nach</strong> <strong>den</strong> <strong>fundamentalen</strong> Bausteinen<br />

<strong>der</strong> Natur


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17. 6. 2006<br />

Thomas Müller<br />

Institut für Experimentelle Kernphysik<br />

Die Suche <strong>nach</strong> <strong>den</strong> <strong>fundamentalen</strong> Bausteinen<br />

<strong>der</strong> Natur<br />

ANWENDUNGEN DES FREIE ELEKTRONEN LASERS<br />

Röntgen-FEL: 0.1 nm Laser<br />

- Filme von chemischen Reaktionen.<br />

- Strukturuntersuchung mit atomarer<br />

Auflösung.<br />

Eiweißmolekül<br />

Diffraktion an einzelnen Molekülen


Physik am Samstag<br />

17. 6. 2006<br />

Thomas Müller<br />

Institut für Experimentelle Kernphysik<br />

Die Suche <strong>nach</strong> <strong>den</strong> <strong>fundamentalen</strong> Bausteinen<br />

<strong>der</strong> Natur<br />

ENTDECKUNGEN IN DER TEILCHENPHYSIK<br />

m ν<br />

B s<br />

-Osz.<br />

CP-Verletzung<br />

Higgs<br />

SUSY<br />

Neue Strukturen<br />

Überraschungen<br />

"Ohne Zweifel wird es noch lange dauern, bis Teilchenphysiker ohne Arbeit sein wer<strong>den</strong>."<br />

(M. Gell-Mann, 1957)


Physik am Samstag<br />

17. 6. 2006<br />

Thomas Müller<br />

Institut für Experimentelle Kernphysik<br />

Die Suche <strong>nach</strong> <strong>den</strong> <strong>fundamentalen</strong> Bausteinen<br />

<strong>der</strong> Natur<br />

EINE KARLSRUHER DIPLOMANDIN

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