Arttu Haapiainen ja Timo Kamppinen. Standardimalli & Supersymmetria
|
|
- Niilo Jukka-Pekka Kahma
- 7 vuotta sitten
- Katselukertoja:
Transkriptio
1 Standardimalli & Supersymmetria
2 Standardimalli Hiukkasfysiikan Standardimalli on teoria, joka kuvaa hiukkaset ja voimat, jotka vaikuttavat luonnossa. Ympärillämme näkyvä maailma koostuu ylös- ja alas-kvarkeista sekä elektroneista. Nämä hiukkaset kuuluvat elektronin perheeseen. Perheeseen kuuluu myös elektronin neutriino. Elektronin perheen lisäksi on myonin ja taun perheet, joilla on myös kaksi kvarkkia ja leptonia. Kahden muun hiukkasperheen hiukkasten ominaisuudet eroavat elektronin perheen vastaavien hiukkasten ominaisuuksista vain massan perusteella. Myonin ja taun perheen hiukkaset ovat epävakaita, ja ne hajoavat nopeasti elektronin perheen hiukkasiksi. Standardimalli ei selitä, miksi perheitä on kolme, ja mikä myonin ja taun perheen merkitys on maailmankaikkeuden kannalta, mutta se selittää kaikkien näiden hiukkasten käyttäytymisen ja hajoamisen toisiksi hiukkasiksi. Sähkö-varaus Elektronin perhe Myonin perhe Taun perhe Kvarkit 2/3 e Ylös-kvarkki u Lumo-kvarkki Tosi-kvarkki -1/3 e Alas-kvarkki d Outo-kvarkki Kaunis-kvarkki Leptonit -e Elektroni Myoni Tau 0 Elektronin neutriino Myonin neutriino Taun neutriino Standardimallin yhtälöistä seuraa, että kaikilla perushiukkasilla tulee olla antihiukkanen. Antihiukkasen ominaisuudet eroavat hiukkasesta vain varauksen suhteen. Antihiukkasen varaus on hiukkasen varauksen vastaluku. Jokaista perushiukkasta kohden on olemassa antihiukkanen. Antihiukkasia pystytään tuottamaan hiukkaskiihdyttimessä, joten standardimallin ennustus osui oikeaan. Esimerkiksi elektroneilla on olemassa antihiukkanen, positroni. Kun energiasta syntyy ainetta, syntyy aina hiukkanen ja sen antihiukkanen. Olisi siis luontevaa ajatella, että alkuräjähdyksessä olisi syntynyt yhtä paljon ainetta ja antiainetta. Standardimalli ei sellaisenaan selitä, miksi maailmankaikkeudessa on enemmän materiaa kuin antimateriaa. Teoriaa pitää siis laajentaa. Kaikki hiukkasten väliset vuorovaikutukset selitetään välittäjähiukkasten avulla. Kun hiukkaset vuorovaikuttavat keskenään, ne vaihtavat välittäjähiukkasia. Esimerkiksi jos kaksi elektronia lähestyvät toisiaan, elektronit vaihtavat sähkömagneettisen vuorovaikutuksen välittäjähiukkasia, fotoneja. Fotonit saavat aikaan sen, että elektronien vauhti hidastuu ja lopulta ne loittonevat toisistaan. Muita välittäjähiukkasia ovat W- ja Z-bosonit, gluonit ja gravitonit. W- ja Z-bosonit vaikuttavat heikossa vuorovaikutuksessa, gluonit vahvassa vuorovaikutuksessa ja gravitonit gravitaatiovuorovaikutuksessa. Kaikki muut välittäjähiukkaset on havaittu, paitsi gravitoni. Standardimalli ei oikeastaan selitäkkään gravitaatiota. Gravitaatio on kuitenkin niin heikko voima verrattuna muihin voimiin ytimen tasolla, että se ei vaikuta merkittävästi standardimallin kokoluokassa.
3 Standardimalliin kuuluu vielä yksi hiukkasluokka, Higgsin bosonit. Massa ja gravitaatio ovat ongelmallisia standardimallille. Standardimallin yhtälöt pätevät vain, jos yhtälöissä ei käytetä hiukkasten massoja, eikä ole kehitetty kvanttimekaanista gravitaatiovuorovaikutusta. Kuitenkin esimerkiksi kvarkeilla, elektroneilla ja W- ja Z-bosoneilla on massa. Standardimalli selittää hiukkasten massat siten, että hiukkaset vuorovaikuttavat Higgsin kentän kanssa. Massa hidastaa kappaleita. Massattomat hiukkaset kulkevat valonnopeutta, mutta massallisten hiukkasten on liikuttava alemmilla nopeuksilla (jotta massallinen hiukkanen liikkuisi valonnopeudella, tarvittaisiin ääretön määrä energiaa -> mahdottomuus). Higgsin bosonit ikään kuin tarttuvat hiukkaseen hidastaen sen kulkua. Standardimallin ongelma higgsin suhteen on, että mekanismi on vain liitetty siihen. Standardimalli ei kykene selittämään Higgsin mekanismia. Higgsin mekanismissa joudutaan olettamaan, että Higgsin bosonin massan neliö on negatiivinen. Aine- ja välittäjähiukkasilla on kvantittunut ominaisuus, jota kutsutaan spiniksi. Sallittuja arvoja ovat 0,1/2,1,3/2,... perusspinin moninkertaa h/2π, jossa h on Planckin vakio (yleensä spin ilmaistaan ilman yksikköä). Spin muistuttaa kappaleen pyörimistä akselinsa ympäri, mutta tällä ei oikeastaan ole nyt merkitystä. Fermionien, eli ainehiukkasten (kvarkit ja leptonit) spin on puoliluku, esim. 1/2 tai 3/2. Bosoneilla, eli vuorovaikutusten välittäjähiukkasilla spin on kokonaisluku, esim. 0 tai 1. Spinillä on erittäin suuri merkitys hiukkasten ominaisuuksiin sillä se erottaa ainehiukkaset välittäjähiukkasista. Supersymmetria Supersymmetriaa ei keksitty minkään ongelman, kuten pimeän aineen selittämiseksi. Hyviin teorioihin kuuluu symmetrioita. Niin kuuluu myös Standardimalliin. Esimerkiksi aineantiainesymmetria kuuluu siihen. Antiaineen olemassaolo ennustettiin yhtälöistä. Myöhemmin kokeissa pystyttiin tuottamaan antiainetta. Samalla tavalla on ennustettu supersymmetristen hiukkasten olemassaolo. Supersymmetria keksittiin Standardimallin yhtälöistä. Huomattiin, että Standardimallin yhtälöt antavat oikeat tulokset, vaikka fermionien ja bosonien merkitykset vaihdetaan. Voidaan siis vaihtaa fermionien spinit kokonaislukuun ja bosonien spinit puolilukuun, jolloin ne vaihtavat merkityksiä. Tämän perusteella on olemassa vielä uusia hiukkasia, joita kutsutaan varjohiukkasiksi, eli superkumppaneiksi. Jokaisella ainehiukkasella on varjovälittäjähiukkanen ja jokaisella välittäjähiukkasella on varjoainehiukkanen. Hiukkasten määrä siis kaksinkertaistuu. Uusien hiukkasten nimeämisessä on menetelty seuraavasti: varjovälittäjähiukkasten nimet saadaan lisäämällä s vastaavan fermionin eteen. Esimerkiksi kvarkkien superkumppanit ovat skvarkkeja ja elektronien superkumppanit ovat selektroneja. Varjomateriaalihiukkasten nimet saadaan muuttamalla vastaavan bosonin -oni pääte iino-päätteellä. Tästä esimerkkeinä fotonin superkumppani fotiino. Supersymmetrian täytyy olla rikkoutunut symmetria, eli kätketty symmetria. Superkumppanit eroavat tavallisista hiukkasista spinin lisäksi massaltaan. Tähän johtopäätökseen on tultu, sillä muuten superkumppaneita olisi jo löytynyt. Oletetaan, että superkumppanit ovat niin raskaita, että niitä ei ole vielä voitu tuottaa nykyisillä energioilla.
4 Supersymmetria on hyvä teoria, sillä toisin kuin monet muut Standardimallin laajennukset, se antaa Standardimallin mukaisia tuloksia. Standardimallin ennustamat ilmiöt on mitattu melko tarkkaan, ja ne ovat noudattaneet Standardimallia. Hyvä teoria ennustaa siten lähes samoja tuloksia kuin Standardimalli. Supersymmetria onnistuu tässä kiitettävästi, sillä supersymmetrian aiheuttamat muutokset ovat niin pieniä, että mittaustarkkuuden rajoissa molemmat teoriat pätevät. Silti supersymmetria laajentaa Standardimallia ja selittää ilmiöitä, joita Standardimalli ei selitä. Supersymmetrian sovellukset Higgsin mekanismi Aiemmin mainitsimme, kuinka standardimalli ei pysty selittämään Higgsin mekanismia. Hiukkasten massa selitetään Higgsin kentällä, jonka kvantti on Higgsin bosoni. Jotta Higgsin kenttä olisi olemassa, higgsin kentän arvon tulee olla eri suuri kuin nolla, kun maailmankaikkeus on alimmassa energiatilassa. Kaavasta E=M^2*h^2+A*h^4 seuraa, että Higgsin bosonin massan neliön M^2 tulee olla negatiivinen Standardimallin kokoluokassa, jotta Higgsin kentän arvo on suurempi kuin nolla. Standardimalli ei selitä higgsin bosonin massan neliön negatiivista arvoa. Supersymmetrinen teoria sen sijaan tarjoaa vastauksen. Supersymmetrinen teoria muotoillaan lähellä planckin skaalaa (lyhintä mahdollista etäisyyttä, erittäin suurilla energioilla), jossa voimat yhtenäistyvät ja teoria on yksinkertaisempi. Tässä tilassa massan neliö on positiivinen luku. Massan neliön arvo muuttuu siirryttäessä Standardimallin etäisyysskaalaan (etäisyydet suuremmat, energiat pienemmät). Tämä muutos voidaan laskea. Massan neliö laskee etäisyyksien kasvaessa ja energian pienentyessä. Ennen Standardimallin etäisyysskaalaa massan neliö menee negatiiviseksi ja on siis myös negatiivinen standardimallin etäisyysskaalassa. Tämä mahdollistaa Higgsin kentän olemassaolon maailmankaikkeuden pienimmässä energiatilassa. Seuraavat kuvaajat ovat periaatteellisia kuvaajia, joissa E on maailmankaikkeuden energiatila ja h on higgsin kentän arvo. f(e)=m^2*h^2+a*h^4.
5 Higgsin bosonin massan neliö energiaskaalan funktiona: Yhtälöstä, josta selviää missä kohdassa massan neliö menee negatiiviseksi selviää myös tosikvarkin massa, jonka tuli olla W- ja Z-bosonin suuruusluokkaa. Tosi-kvarkin löytyminen luvulla tältä massa-alueelta valoi uskoa supersymmetriateoriaan. Teoria oli ennustanut massan oikein. Samalla tavoin on myös ennustettu, että supersymmetristen hiukkasten massat eivät eroa paljon Z-bosonin massasta. Tämän takia uskotaan, että on mahdollista tuottaa supersymmetrisiä hiukkasia hiukkaskiihdyttimissä. Hierarkiaongelma On erikoista, että standardimallin etäisyysskaala (10^-17m) on niin kaukana perusteoriassa vallitsevasta Planckin skaalasta (10^-35m). Tämä on erikoista sen takia, että perusteoria vaikuttaa standardimalliin, jolloin olisi luonnollista, että standardimalli toimisi perusteorian skaalan tuntumassa. Tämä olisi mahdollista vain, jos kaikki hiukkaset olisivat massattomia tai korkeintaan Planckin massan suuruisia. Miksi Standardimallin skaala on juuri 10^-17m? Entä miten suuri ero voidaan selittää matemaattisesti? Supersymmetrinen Standardimalli selittää suuren eron fermionien ja bosonien välisellä yhteydellä. Näiden hiukkasten skaaloja lähentävät vaikutukset kumoavat toinen toisensa estäen skaalojen sekoittumisen.
6 Voimien yhdistyminen Fysiikan tavoitteena on pitkään ollut yhdistää luonnonvoimat. Jo Standardimallin yhtälöiden mukaan voimat käyttäytyvät yhä enemmän toistensa lailla lyhyemmillä etäisyyksillä. Supersymmetrisessä standardimallissa voimat ovat olennaisesti yhtä suuret noin 100 kertaa Planckin etäisyyksillä. Ei oikeastaan ole mitään selitystä miksi näin tapahtuu tai miksi näin edes pitäisi tapahtua. Joidenkin arvioiden mukaan myös gravitaatiovuorovaikutus yhtyy Planckin skaalassa muihin vuorovaikutuksiin. Tämä on johtanut ajattelemaan, että kaikki vuorovaikutukset saattaisivat olla saman vuorovaikutuksen eri ilmentymiä pidemmillä välimatkoilla. Jo aikaisemmin sähköinen ja magneettinen vuorovaikutus yhdistettiin sähkömagneettiseksi vuorovaikutukseksi. Lisäksi sähkömagneettinen ja heikko vuorovaikutus on onnistuttu yhdistämään sähköheikoksi vuorovaikutukseksi. Säieteoria Säieteorian tavoitteena on yhdistää kaikki luonnon perusvoimat ja hiukkaset, ja selittää, miksi kaikki toimii niin kuin toimii. Säieteoriassa on perimmiltään vain yksi voima, kymmenulotteisessa avaruudessa vaikuttava painovoima ja neliulotteisesta avaruudesta katsottuna ylimääräiset ulottuvuudet ilmenevät muina voimina. Supersymmetria on edellytys useimmille säieteorioille. Supersymmetria myös helpottaa yhtälöiden ratkaisuja, sillä se asettaa voimakkaita lisäehtoja. Aine-epäsymmetria Maailmankaikkeudessa vallitsee epäsymmetria aineen ja antiaineen välillä. Tämä on ongelma, sillä voidaan olettaa, että jos maailmankaikkeus on syntynyt jollain tavoin tyhjästä, ei sillä olisi minkään ominaisuuden suhteen ylimäärää mihinkään suuntaan. Siis maailmankaikkeuden alkuvaiheessa ainetta ja antiainetta on ollut yhtä paljon, kun taas nykyään voidaan tutkimusten perusteella sanoa, että maailmankaikkeus koostuu suurimmalta osin aineesta ja antiaineen osuus on hyvin vähäinen. Mikä selittää tämän eron? Aineen epäsymmetrian selittäminen on tällä hetkellä kiivaan tutkimuksen kohteena ja nykyisen käsityksen mukaan epäsymmetrian synnylle on kolme mahdollista mekanismia. Kahdessa näistä supersymmetria on pääosassa, ja vaikuttaa kolmannessakin epäsuorasti. Harvinaiset hajoamiset Supersymmetria auttaa ratkaisemaan myös harvinaisten hajoamisten ongelman. On olemassa joukko hajoamisia, jotka ovat Standardimallin mukaan kiellettyjä. Yksi tälläinen on myonin hajoaminen elektroniksi ja fotoniksi. Hajoaminen on energian säilymisen kannalta mahdollinen, sillä elektronin ja fotonin yhteenlaskettu massa on pienempi kuin myonin massa. Kuitenkaan tätä hajoamista ei saa muodostetuksi Standardimallin vuorovaikutuksista, vaan lisäksi tarvitaan Supersymmetrian teorioita. Tällaista myonin hajoamista ei ole vielä havaittu, mutta jos sellainen onnistuttaisiin havaitsemaan, olisi se tärkeä epäsuora lisätodiste supersymmetrian olemassaolosta. Kaiken teoria Supersymmetria antaa mahdollisuuden tutkia Planckin skaalan ilmiöitä ja mahdollista kaiken teoriaa.
7 Pimeä aine Havaintojen perusteella galaksit liikkuvat liian nopeasti toistensa suhteen. Tästä voidaan päätellä, että galakseissa on enemmän ainetta, ja täten massaa, kuin näkyvän valon perusteella voidaan havaita. Tätä näkymätöntä ainetta kutsutaan pimeäksi aineeksi. Pimeä aine vuorovaikuttaa massallaan tavalliseen aineeseen aiheuttaen tavallista lyhyemmät kiertoratojen säteet. Eräänä selityksenä pimeän aineen rakenteeksi on esitetty supersymmetriset hiukkaset sammmuneiden ja syttymättömien tähtien, neutriinojen, mustien aukkojen, ruskeiden kääpiötähtien ja eksoottisten hiukkasten lisäksi. Vahvin ehdokas pimeäksi aineeksi on Supersymmetriateorian LSP (lightest supersymmetric particle), eli kevein supersymmetrinen hiukkanen. Oletetaan, että LSP:t olisivat neutraliinoja, (Zbosonin, fotonin ja neutraalin Higgsin bosonin superpartneri) joita olisi muodostunut erittäin paljon heti alkuräjähdyksen jälkeen. Neutraliinot ovat hyviä ehdokkaita pimeäksi aineeksi, sillä kevyimponä superpartnereina ne ovat vakaita, eivätkä hajoa, ja ne olisivat neutriinojen tapaan erittäin hankalia havaittavia, sillä ne vuorovaikuttaisivat vain vetovoiman ja heikon voiman välityksellä. Tämä selittäisi miksi pimeää ainetta ei ole vielä havaittu. Myös neutraliinojenn massa ( protonin massaa) sopisi hyvin pimeän aineen kannalta.. Kokeellinen etsintä Supersymmetriateoria yritetään todistaa käytännössä hiukkaskiihdyttimien avulla. Hiukkaskiihdyttimissä kaksi hiukkasta törmää toisiinsa erittäin suurella nopeudella (energialla), jolloin törmäystilanteessa osa hiukkasten energiasta voi muuttua massaksi (E=mc^2), eli syntyy uusia hiukkasia. Näiden hiukkasten joukosta sitten pyritään ilmaisimien avulla löytämään meille uusia hiukkasia, esimerkiksi Higgsin bosoneita tai supersymmetrisia hiukkasia. Törmäyttimen kyky tuottaa superhiukkasia riippuu törmäävien hiukkassuihkujen energiasta ja intensiteetistä sekä tuotettavien superhiukkasten massoista. Mitä raskaampia supersymmetrisiä hiukkasia yritetään tuottaa, sitä enemmän tarvitaan energiaa. Suurta intensiteettiä taas tarvitaan törmäysten määrän nostamiseen, jolloin myös syntyvien hiukkasten määrä nousee ja uusien hiukkasten syntymisen todennäiköisyys kasvaa. Nykyisillä hiukkaskiihdyttimillä supersymmetrisia hiukkasia ei vielä ole pystytty luomaan, ja epäilläänkin, että hiukkasten tuottamiseen vaaditaan niin korkeaenergisiä törmäyksiä, että nykyiset kiihdyttimet eivät niitä pysty luomaan.
8 Lähteet Kane, Gordon: Kvarkkitarha: Alkeishiukkasten maailma. (The particle garden: Our universe as understood by particle physicists, 1995.) Suomentanut Kimmo Pietiläinen. Helsinki: Art House, Kane, Gordon: Supersymmetria: Skvarkit, fotiinot luonnontieteiden rajoja etsimässä. (Supersymmetry: Squarks, photinos, and the unveiling [of] the ultimate laws of nature, 2000.) Suomentanut Jukka Maalampi. Helsinki: Art House, Tähtinen, Leena & Flynn, Chris: Universumin pimeä puoli: Tieteen suurimmat arvoitukset pimeä aine ja pimeä energia. Ursa, 2008 Syksy Räsäsen luento: Johdatus (teoreettiseen) hiukkasfysiikkaan, aineen rakenteen standardimalli ja kosmologia
SUPER- SYMMETRIA. Robert Wilsonin Broken Symmetry (rikkoutunut symmetria) Fermilabissa USA:ssa
SUPER- SYMMETRIA Robert Wilsonin Broken Symmetry (rikkoutunut symmetria) Fermilabissa USA:ssa Teemu Löyttinen & Joni Väisänen Ristiinan lukio 2008 1. Sisällysluettelo 2. Aineen rakenteen standardimalli
Lisätiedotperushiukkasista Perushiukkasia ovat nykykäsityksen mukaan kvarkit ja leptonit alkeishiukkasiksi
8. Hiukkasfysiikka Hiukkasfysiikka kuvaa luonnon toimintaa sen perimmäisellä tasolla. Hiukkasfysiikan avulla selvitetään maailmankaikkeuden syntyä ja kehitystä. Tutkimuskohteena ovat atomin ydintä pienemmät
LisätiedotHiukkasfysiikan luento 21.3.2012 Pentti Korpi. Lapuan matemaattisluonnontieteellinen seura
Hiukkasfysiikan luento 21.3.2012 Pentti Korpi Lapuan matemaattisluonnontieteellinen seura Atomi Aine koostuu molekyyleistä Atomissa on ydin ja fotonien ytimeen liittämiä elektroneja Ytimet muodostuvat
LisätiedotTeoreetikon kuva. maailmankaikkeudesta
Teoreetikon kuva Teoreetikon kuva hiukkasten hiukkasten maailmasta maailmasta ja ja maailmankaikkeudesta maailmankaikkeudesta Jukka Maalampi Fysiikan laitos Jyväskylän yliopisto Lapua 5. 5. 2012 Miten
LisätiedotHiukkasfysiikka. Katri Huitu Alkeishiukkasfysiikan ja astrofysiikan osasto, Fysiikan laitos, Helsingin yliopisto
Hiukkasfysiikka Katri Huitu Alkeishiukkasfysiikan ja astrofysiikan osasto, Fysiikan laitos, Helsingin yliopisto Nobelin palkinto hiukkasfysiikkaan 2013! Robert Brout (k. 2011), Francois Englert, Peter
LisätiedotAlkeishiukkaset. Standarimalliin pohjautuen:
Alkeishiukkaset Alkeishiukkaset Standarimalliin pohjautuen: Alkeishiukkasiin lasketaan perushiukkaset (fermionit) ja alkeishiukkasbosonit. Ne ovat nykyisen tiedon mukaan jakamattomia hiukkasia. Lisäksi
LisätiedotTampere 14.12.2013. Higgsin bosoni. Hiukkasen kiinnostavaa? Kimmo Tuominen! Helsingin Yliopisto
Tampere 14.12.2013 Higgsin bosoni Hiukkasen kiinnostavaa? Kimmo Tuominen! Helsingin Yliopisto Perustutkimuksen tavoitteena on löytää vastauksia! yksinkertaisiin peruskysymyksiin. Esimerkiksi: Mitä on massa?
LisätiedotLeptonit. - elektroni - myoni - tauhiukkanen - kolme erilaista neutriinoa. - neutriinojen varaus on 0 ja muiden leptonien varaus on -1
Mistä aine koostuu? - kaikki aine koostuu atomeista - atomit koostuvat elektroneista, protoneista ja neutroneista - neutronit ja protonit koostuvat pienistä hiukkasista, kvarkeista Alkeishiukkaset - hiukkasten
LisätiedotOpetusesimerkki hiukkasfysiikan avoimella datalla: CMS Masterclass 2014
Opetusesimerkki hiukkasfysiikan avoimella datalla: CMS Masterclass 2014 CERN ja LHC LHC-kiihdytin ja sen koeasemat sijaitsevat 27km pitkässä tunnelissa noin 100 m maan alla Ranskan ja Sveitsin raja-alueella.
LisätiedotHiukkasfysiikkaa teoreetikon näkökulmasta
Hiukkasfysiikkaa teoreetikon näkökulmasta @ CERN Risto Paatelainen CERN Theory Department KUINKA PÄÄDYIN CERN:IIN Opinnot: 2006-2011 FM, Teoreettinen hiukkasfysiikka, Jyväskylän yliopisto 2011-2014 PhD,
LisätiedotHiukkasfysiikkaa. Tapio Hansson
Hiukkasfysiikkaa Tapio Hansson Aineen Rakenne Thomson onnistui irrottamaan elektronin atomista. Rutherfordin kokeessa löytyi atomin ydin. Niels Bohrin pohdintojen tuloksena elektronit laitettiin kiertämään
LisätiedotHiggsin fysiikkaa. Katri Huitu Fysiikan laitos, AFO Fysiikan tutkimuslaitos
Higgsin fysiikkaa Katri Huitu Fysiikan laitos, AFO Fysiikan tutkimuslaitos Sisällys: Higgsin teoriaa Tarkkuusmittauksia Standardimallin Higgs Supersymmetriset Higgsit Vahvasti vuorovaikuttava Higgsin sektori
LisätiedotPerusvuorovaikutukset. Tapio Hansson
Perusvuorovaikutukset Tapio Hansson Perusvuorovaikutukset Vuorovaikutukset on perinteisesti jaettu neljään: Gravitaatio Sähkömagneettinen vuorovaikutus Heikko vuorovaikutus Vahva vuorovaikutus Sähköheikkoteoria
LisätiedotFysiikkaa runoilijoille Osa 7: kohti kaiken teoriaa
Fysiikkaa runoilijoille Osa 7: kohti kaiken teoriaa Syksy Räsänen Helsingin yliopisto, fysiikan laitos ja fysiikan tutkimuslaitos www.helsinki.fi/yliopisto 1 Modernin fysiikan sukupuu Klassinen mekaniikka
LisätiedotSuhteellisuusteoriasta, laskuista ja yksiköistä kvantti- ja hiukkasfysiikassa. Tapio Hansson
Suhteellisuusteoriasta, laskuista ja yksiköistä kvantti- ja hiukkasfysiikassa Tapio Hansson Laskentoa SI-järjestelmä soveltuu hieman huonosti kvantti- ja hiukaksfysiikkaan. Sen perusyksiköiden mittakaava
LisätiedotFysiikan Nobel 2008: Uusia tosiasioita aineen perimmäisistä rakenneosasista
Fysiikan Nobel 2008: Uusia tosiasioita aineen perimmäisistä rakenneosasista K. Kajantie keijo.kajantie@helsinki.fi Tampere, 14.12.2008 Fysiikan (teoreettisen) professori, Helsingin yliopisto, 1970-2008
LisätiedotCERN ja Hiukkasfysiikan kokeet Mikä se on? Mitä siellä tehdään? Miksi? Mitä siellä vielä aiotaan tehdä, ja miten? Tapio Lampén
CERN ja Hiukkasfysiikan kokeet Mikä se on? Mitä siellä tehdään? Miksi? Mitä siellä vielä aiotaan tehdä, ja miten? Tapio Lampén CERN = maailman suurin hiukkastutkimuslaboratorio Sveitsin ja Ranskan rajalla,
LisätiedotPerusvuorovaikutukset. Tapio Hansson
Perusvuorovaikutukset Tapio Hansson Perusvuorovaikutukset Vuorovaikutukset on perinteisesti jaettu neljään: Gravitaatio Sähkömagneettinen vuorovaikutus Heikko vuorovaikutus Vahva vuorovaikutus Sähköheikkoteoria
LisätiedotFysiikkaa runoilijoille Osa 5: kvanttikenttäteoria
Fysiikkaa runoilijoille Osa 5: kvanttikenttäteoria Syksy Räsänen Helsingin yliopisto, fysiikan laitos ja fysiikan tutkimuslaitos www.helsinki.fi/yliopisto 1 Modernin fysiikan sukupuu Klassinen mekaniikka
LisätiedotHiukkasten lumo: uuden fysiikan alku. Oili Kemppainen
Hiukkasten lumo: uuden fysiikan alku Oili Kemppainen 29.09.2009 Hiukkasfysiikka tutkii luonnon perusrakenteita Käsitykset aineen rakenteesta ja luonnonlaeista muuttuneet radikaalisti Viimeisin murros 1960-
LisätiedotMitä energia on? Risto Orava Helsingin yliopisto Fysiikan tutkimuslaitos CERN
Mitä energia on? Risto Orava Helsingin yliopisto Fysiikan tutkimuslaitos CERN 17. helmikuuta 2011 ENERGIA JA HYVINVOINTI TANNER-LUENTO 2011 1 Mistä energiaa saadaan? Perusenergia sähkö heikko paino vahva
LisätiedotTeoreettinen hiukkasfysiikka ja kosmologia Oulun yliopistossa. Kari Rummukainen
Teoreettinen hiukkasfysiikka ja kosmologia Oulun yliopistossa Kari Rummukainen Mitä hiukkasfysiikka tutkii? Mitä Oulussa tutkitaan? Opiskelu ja sijoittuminen työelämässä Teoreettinen fysiikka: työkaluja
LisätiedotNeutriino-oskillaatiot
Neutriino-oskillaatiot Seminaariesitys Joonas Ilmavirta Jyväskylän yliopisto 29.11.2011 Joonas Ilmavirta (JYU) Neutriino-oskillaatiot 29.11.2011 1 / 16 Jotain vikaa β-hajoamisessa Ytimen β-hajoamisessa
LisätiedotHiggsin bosonin etsintä CMS-kokeessa LHC:n vuosien 2010 ja 2011 datasta CERN, 13 joulukuuta 2011
Higgsin bosonin etsintä CMS-kokeessa LHC:n vuosien 2010 ja 2011 datasta CERN, 13 joulukuuta 2011 Higgsin bosoni on ainoa hiukkasfysiikan standardimallin (SM) ennustama hiukkanen, jota ei ole vielä löydetty
LisätiedotYdin- ja hiukkasfysiikka 2014: Harjoitus 5 Ratkaisut 1
Ydin- ja hiukkasfysiikka 04: Harjoitus 5 Ratkaisut Tehtävä a) Vapautunut energia saadaan laskemalla massan muutos reaktiossa: E = mc = [4(M( H) m e ) (M( 4 He) m e ) m e ]c = [4M( H) M( 4 He) 4m e ]c =
LisätiedotNeutriinokuljetus koherentissa kvasihiukkasapproksimaatiossa
Neutriinokuljetus koherentissa kvasihiukkasapproksimaatiossa Graduseminaari Joonas Ilmavirta Jyväskylän yliopisto 15.6.2012 Joonas Ilmavirta (JYU) Neutriinot ja cqpa 15.6.2012 1 / 14 Osa 1: Neutriinot
LisätiedotHavainto uudesta 125 GeV painavasta hiukkasesta
Havainto uudesta 125 GeV painavasta hiukkasesta CMS-koe CERN 4. heinäkuuta 2012 Yhteenveto CERNin Large Hadron Collider (LHC) -törmäyttimen Compact Muon Solenoid (CMS) -kokeen tutkijat ovat tänään julkistaneet
LisätiedotAine ja maailmankaikkeus. Kari Enqvist Helsingin yliopisto ja Fysiikan tutkimuslaitos
Aine ja maailmankaikkeus Kari Enqvist Helsingin yliopisto ja Fysiikan tutkimuslaitos Lahden yliopistokeskus 29.9.2011 1900-luku tiedon uskomaton vuosisata -mikä on aineen olemus -miksi on erilaisia aineita
LisätiedotAineen olemuksesta. Jukka Maalampi Fysiikan laitos Jyväskylän yliopisto
Aineen olemuksesta Jukka Maalampi Fysiikan laitos Jyväskylän yliopisto Miten käsitys aineen perimmäisestä rakenteesta on kehittynyt aikojen kuluessa? Mitä ajattelemme siitä nyt? Atomistit Loogisen päättelyn
LisätiedotSTANDARDIMALLI. Perus- Sähkö- Elektronin Myonin Taun hiukka- varaus perhe perhe perhe set
STANDARDIMALLI Fysiikan standardimalli on hiukkasmaailman malli, joka liittää yhteen alkeishiukkaset ja niiden vuorovaikutukset gravitaatiota lukuun ottamatta. Standardimallin mukaan kaikki aine koostuu
LisätiedotFysiikan nykytila ja saavutukset
Fysiikan nykytila ja saavutukset Jako osa-alueisiin Nykyfysiikan jako pääaloihin voidaan tehdä sen perusteella mitä fysiikassa tällä hetkellä tutkitaan aktiivisesti (eli tutkimuskohteen mukaan). Näitä
LisätiedotCERN-matka
CERN-matka 2016-2017 UUTTA FYSIIKKAA Janne Tapiovaara Rauman Lyseon lukio http://imglulz.com/wp-content/uploads/2015/02/keep-calm-and-let-it-go.jpg FYSIIKKA ON KOKEELLINEN LUONNONTIEDE, JOKA PYRKII SELITTÄMÄÄN
LisätiedotMahtuuko kaikkeus liitutaululle?
Mahtuuko kaikkeus liitutaululle? Teoreettinen näkökulma hiukkasfysiikkaan Jaana Heikkilä, CERN, 304-1-007 7.2.2017 Ylioppilas, 2010, Madetojan musiikkilukio, Oulu LuK (Fysiikka, teor. fysiikka), 2013,
LisätiedotUusimmat tulokset ATLAS-kokeen Higgs hiukkasen etsinnästä
Uusimmat tulokset ATLAS-kokeen Higgs hiukkasen etsinnästä 4. kesäkuuta 2012 ATLAS koe esitteli uusimmat tuloksensa Higgs-hiukkasen etsinnästä. Tulokset esiteltiin CERNissä pidetyssä seminaarissa joka välitettiin
LisätiedotLHC -riskianalyysi. Emmi Ruokokoski
LHC -riskianalyysi Emmi Ruokokoski 30.3.2009 Johdanto Mikä LHC on? Perustietoa ja taustaa Mahdolliset riskit: mikroskooppiset mustat aukot outokaiset magneettiset monopolit tyhjiökuplat Emmi Ruokokoski
LisätiedotVuorovaikutuksien mittamallit
Vuorovaikutuksien mittamallit Hiukkasten vuorovaikutuksien teoreettinen mallintaminen perustuu ns. mittakenttäteorioihin. Kenttä viittaa siihen, että hiukkanen kuvataan paikasta ja ajasta riippuvalla funktiolla
LisätiedotHiukkasfysiikan uudet teoriat. Katri Huitu Fysiikan laitos, AFO Fysiikan tutkimuslaitos
Hiukkasfysiikan uudet teoriat Katri Huitu Fysiikan laitos, AFO Fysiikan tutkimuslaitos Sisällys: Miksi tarvitaan uutta teoriaa? Supersymmetria Ylimääräiset ulottuvuudet Muita mahdollisuuksia Hiukkasfysiikan
LisätiedotAineen rakenteesta. Tapio Hansson
Aineen rakenteesta Tapio Hansson Ykköskurssista jo muistamme... Atomin käsite on peräisin antiikin Kreikasta. Demokritos päätteli alunperin, että jatkuva aine ei voi koostua äärettömän pienistä alkeisosasista
LisätiedotHyvä käyttäjä! Ystävällisin terveisin. Toimitus
Hyvä käyttäjä! Tämä pdf-tiedosto on ladattu Tieteen Kuvalehden verkkosivuilta (www.tieteenkuvalehti.com). Tiedosto on tarkoitettu henkilökohtaiseen käyttöön, eikä sitä saa luovuttaa kolmannelle osapuolelle.
Lisätiedot(Hiukkas)fysiikan standardimalli
Alkeishiukkasista maailmankaikkeuteen: (Hiukkas)fysiikan standardimalli Helsingin Yliopisto Kaikki koostuu alkeishiukkasista: Aine koostuu protoneista, neutroneista ja elektroneista Protonit ja neutronit
LisätiedotMaailmankaikkeuden synty ja aineen perusrakenne
Maailmankaikkeuden synty ja aineen perusrakenne Johdatus maailmankaikkeuden syntyteoriaan, aineen rakenteen tutkimisen historiaan ja standardimalliin Johdatus tutkimuksiin Euroopan hiukkasfysiikan tutkimuskeskuksessa
LisätiedotFlrysikko Higgs iuhli. löytymistä 4. z.totz
H elsin 6tN S.rrwonÄ1..7.A0,S Vahva todiste himoitusta Higgsistä Higgsin hiukkasta on kaivattu tukemaan fysiikan perusteoriaa. Mutta vielä pitäisi varrnistaa pari asiaa. Nyt on löytynyt sen näköinen hiukkanen'
LisätiedotKvarkeista kvanttipainovoimaan ja takaisin
1/31 Kvarkeista kvanttipainovoimaan ja takaisin Niko Jokela Hiukkasfysiikan kesäkoulu Helsinki 18. toukokuuta 2017 2/31 Säieteorian perusidea Hieman historiaa 1 Säieteorian perusidea Hieman historiaa 2
Lisätiedot766334A Ydin- ja hiukkasfysiikka
1 766334A Ydin- ja hiukkasfysiikka Luentomonistetta täydentävää materiaalia: 4 Juhani Lounila Oulun yliopisto, Fysiikan laitos, 01 6 Radioaktiivisuus Kuva 1 esittää radioaktiivisen aineen ydinten lukumäärää
LisätiedotHarvinainen standardimallin ennustama B- mesonin hajoaminen havaittu CMS- kokeessa
Harvinainen standardimallin ennustama B- mesonin hajoaminen havaittu CMS- kokeessa CMS- koe raportoi uusissa tuloksissaan Bs- mesonin (B- sub- s) hajoamisesta kahteen myoniin, jolle Standardimalli (SM)
LisätiedotKVANTTIKOSMOLOGIAA VIRKAANASTUJAISESITELMÄ, PROFESSORI KIMMO KAINULAINEN. Arvoisa Dekaani, hyvä yleisö,
VIRKAANASTUJAISESITELMÄ, 12.12.2012 PROFESSORI KIMMO KAINULAINEN KVANTTIKOSMOLOGIAA Arvoisa Dekaani, hyvä yleisö, Kosmologia on tiede joka tutkii maailmankaikkeutta kokonaisuutena ja sen kehityshistoriaa.
LisätiedotNeutriinofysiikka. Tvärminne Jukka Maalampi Fysiikan laitos, Jyväskylän yliopisto
Neutriinofysiikka Tvärminne 27.5.2010 Jukka Maalampi Fysiikan laitos, Jyväskylän yliopisto Neutriinon keksiminen Ongelma 1900-luvun alusta: beetahajoamisessa syntyvän neutriinon energiaspektri on jatkuva.
LisätiedotRobert Brout. Higgsin bosoni. S. Lehti Fysiikan tutkimuslaitos Helsinki. Francois Englert. sami.lehti@cern.ch. Peter Higgs
Robert Brout Higgsin bosoni Francois Englert S. Lehti Fysiikan tutkimuslaitos Helsinki sami.lehti@cern.ch Peter Higgs G.Landsberg in EPS-HEP 2013 2 Muutamia peruskäsitteitä 3 Leptonit: alkeishiukkasia,
LisätiedotMaailmankaikkeuden kriittinen tiheys
Maailmankaikkeuden kriittinen tiheys Tarkastellaan maailmankaikkeuden pientä pallomaista laajenevaa osaa, joka sisältää laajenemisliikkeessä olevia galakseja. Olkoon pallon säde R, massa M ja maailmankaikkeuden
LisätiedotHiukkaskiihdyttimet ja -ilmaisimet
Hiukkaskiihdyttimet ja -ilmaisimet Kati Lassila-Perini Fysiikan tutkimuslaitos Miksi hiukkasia kiihdytetään? Miten hiukkasia kiihdytetään? Mitä törmäyksessä tapahtuu? Miten hiukkasia mitataan? Esitys hiukkasfysiikan
LisätiedotHiukkasfysiikka, kosmologia, ja kaikki se?
Hiukkasfysiikka, kosmologia, ja kaikki se? Kari Rummukainen Fysiikan laitos & Fysiikan tutkimuslaitos (HIP) Helsingin Yliopisto Kari Rummukainen Hiukkasfysiikka + kosmologia Varhainen maailmankaikkeus
LisätiedotKvantittuminen. E = hf f on säteilyn taajuus h on Planckin vakio h = 6, Js = 4, evs. Planckin kvanttihypoteesi
Kvantittuminen Planckin kvanttihypoteesi Kappale vastaanottaa ja luovuttaa säteilyä vain tietyn suuruisina energia-annoksina eli kvantteina Kappaleen emittoima säteily ei ole jatkuvaa (kvantittuminen)
LisätiedotHiukkaskiihdyttimet ja -ilmaisimet
Kati Lassila-Perini Fysiikan tutkimuslaitos Miksi hiukkasia kiihdytetään? Miten hiukkasia kiihdytetään? Mitä törmäyksessä tapahtuu? Miten hiukkasia mitataan? Esitys hiukkasfysiikan näkökulmasta, vastaavia
LisätiedotMaailmankaikkeuden syntynäkemys (nykykäsitys 2016)
Maailmankaikkeuden syntynäkemys (nykykäsitys 2016) Kvanttimeri - Kvanttimaailma väreilee (= kvanttifluktuaatiot eli kvanttiheilahtelut) sattumalta suuri energia (tyhjiöenergia)
LisätiedotSuomalainen tutkimus LHC:llä. Paula Eerola Fysiikan laitos ja Fysiikan tutkimuslaitos
Suomalainen tutkimus LHC:llä Paula Eerola Fysiikan laitos ja Fysiikan tutkimuslaitos 2.12.2009 Mitä hiukkasfysiikka tutkii? Hiukkasfysiikka tutkii aineen pienimpiä rakennusosia ja niiden välisiä vuorovaikutuksia.
LisätiedotMikä on CERN? Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire
Mikä on CERN? Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire CERN on maailman suurin hiukkasfysiikan tutkimuslaitos Ranskan ja Sveitsin rajalla lähellä Geneveä Peruste;u 1954 Suomi lii;yi 1991 21 jäsenmaata
LisätiedotTeoreettisen fysiikan tulevaisuuden näkymiä
Teoreettisen fysiikan tulevaisuuden näkymiä Tämä on teoreettisen fysiikan professori Erkki Thunebergin virkaanastujaisesitelmä, jonka hän piti Oulun yliopistossa 8.11.2001. Esitys on omistettu professori
LisätiedotOsassa 1 käsiteltiin siirtymää klassisesta fysiikasta moderniin fysiikkaan, fysiikan suhdetta muihin tieteenaloihin ja roolia tieteellisessä
Yhteenveto Tällä kurssilla on keskitytty fysiikan suuriin linjoihin ja pyritty antamaan yleiskuvaa mitä fysiikka pitää sisällään. Kurssin punaisena lankana on ollut siirtyminen klassisesta 1800-luvun fysiikasta
LisätiedotYdinfysiikkaa. Tapio Hansson
3.36pt Ydinfysiikkaa Tapio Hansson Ydin Ydin on atomin mittakaavassa äärimmäisen pieni. Sen koko on muutaman femtometrin luokkaa (10 15 m), kun taas koko atomin halkaisija on ångströmin luokkaa (10 10
LisätiedotKosmologia ja alkuaineiden synty. Tapio Hansson
Kosmologia ja alkuaineiden synty Tapio Hansson Alkuräjähdys n. 13,7 mrd vuotta sitten Alussa maailma oli pistemäinen Räjähdyksen omainen laajeneminen Alkuolosuhteet ovat hankalia selittää Inflaatioteorian
LisätiedotLIITE 11A: VALOSÄHKÖINEN ILMIÖ
LIITE 11A: VALOSÄHKÖINEN ILMIÖ Valosähköisellä ilmiöllä ymmärretään tässä oppikirjamaisesti sitä, että kun virtapiirissä ja tyhjiölampussa olevan anodi-katodi yhdistelmän katodia säteilytetään fotoneilla,
LisätiedotPaula Eerola 17.1.2012
Suomalainen tutkimus LHC:llä Paula Eerola Fysiikan laitos ja Fysiikan tutkimuslaitostki it 17.1.2012 Mikä on LHC? LHC Large Hadron Collider Suuri Hiukkastörmäytin on CERN:ssä sijaitseva it kiihdytin, toiminnassa
LisätiedotLataa Maailmanviiva - Jukka Maalampi. Lataa
Lataa Maailmanviiva - Jukka Maalampi Lataa Kirjailija: Jukka Maalampi ISBN: 9789525329513 Sivumäärä: 221 Formaatti: PDF Tiedoston koko: 28.94 Mb Sata vuotta sitten Albert Einstein ilmestyi kuin tyhjästä
LisätiedotFysiikan maailmankuva 2015
Fysiikan maailmankuva 2015 Luento 9/Juha Vaara juha.vaara@iki.fi (Merkittävä osa esitettävästä materiaalista on peräisin FT Teemu S. Pennaselta) Symmetria Aineen rakenne SISÄLTÖ Kuuluisia fyysikoita (ajan
LisätiedotKvan%fysiikan historiaa
Kvan%fysiikan historiaa (hiukkasfysiikkaan painottunut katsaus!) 1900: Planckin säteilylaki 1905: Einsteinin selitys valosähköilmiölle 1913: Bohrin atomimalli 1924: de Broglien aaltohiukkasdualismi 1925:
Lisätiedot766334A Ydin- ja hiukkasfysiikka
766334A Ydin- ja hiukkasfysiikka Luentomonistetta täydentävää materiaalia: 5 Juhani Lounila Oulun yliopisto, Fysiikan laitos, 04 Hiukkasfysiikka Hiukkaskiihdyttimet Ydin- ja hiukkasfysiikan varhaisvaiheessa
LisätiedotHiukkasfysiikkaa ja kosmologiaa teoreetikon näkökulmasta
teoreetikon näkökulmasta Aleksi Vuorinen Bielefeldin yliopisto CERN, 3.6.2013 Sisältö Johdanto Motivaatiota Luonnon skaalat ja effektiiviset teoriat Alkeishiukkaset ja vuorovaikutukset Standardimallin
Lisätiedot8. Hiukkasfysiikka ja kosmologia
8. Hiukkasfysiikka ja kosmologia Aineen alkeellisin rakenne Miten hiukkasia tutkitaan? Hiukkaset ja vuorovaikutukset Kvarkit Symmetriat ja vuorovaikutuksien yhtenäistäminen Maailmankaikkeuden rakenne Varhainen
LisätiedotAlkeishiukkaset. perushiukkaset. hadronit eli kvarkeista muodostuneet sidotut tilat
Alkeishiukkaset perushiukkaset kvarkit (antikvarkit) leptonit (antileptonit) hadronit eli kvarkeista muodostuneet sidotut tilat baryonit mesonit mittabosonit eli vuorovaikutuksien välittäjähiukkaset Higgsin
LisätiedotREAKTIOT JA TASAPAINO, KE5 KERTAUSTA
KERTAUSTA REAKTIOT JA TASAPAINO, KE5 Aineiden ominaisuudet voidaan selittää niiden rakenteen avulla. Aineen rakenteen ja ominaisuuksien väliset riippuvuudet selittyvät kemiallisten sidosten avulla. Vahvat
LisätiedotS U H T E E L L I S U U S T E O R I AN P Ä Ä P I I R T E I T Ä
S U H T E E L L I S U U S T E O R I AN P Ä Ä P I I R T E I T Ä (ks. esim. http://www.kotiposti.net/ajnieminen/sutek.pdf). 1. a) Suppeamman suhteellisuusteorian perusolettamukset (Einsteinin suppeampi suhteellisuusteoria
LisätiedotKertausta 1.kurssista. KEMIAN MIKROMAAILMA, KE2 Atomin rakenne ja jaksollinen järjestelmä. Hiilen isotoopit
KEMIAN MIKROMAAILMA, KE2 Atomin rakenne ja jaksollinen järjestelmä Kertausta 1.kurssista Hiilen isotoopit 1 Isotoopeilla oli ytimessä sama määrä protoneja, mutta eri määrä neutroneja. Ne käyttäytyvät kemiallisissa
LisätiedotPIMEÄ ENERGIA mysteeri vai kangastus? Kari Enqvist Helsingin yliopisto ja Fysiikan tutkimuslaitos
PIMEÄ ENERGIA mysteeri vai kangastus? Kari Enqvist Helsingin yliopisto ja Fysiikan tutkimuslaitos 1917: Einstein sovelsi yleistä suhteellisuusteoriaa koko maailmankaikkeuteen Linnunradan eli maailmankaikkeuden
LisätiedotPHYS-C0220 TERMODYNAMIIKKA JA STATISTINEN FYSIIKKA
PHYS-C0220 TERMODYNAMIIKKA JA STATISTINEN FYSIIKKA Kevät 206 Emppu Salonen Lasse Laurson Arttu Lehtinen Toni Mäkelä Luento 2: BE- ja FD-jakaumat, kvanttikaasut Pe 5.4.206 AIHEET. Kvanttimekaanisesta vaihtosymmetriasta
LisätiedotFysiikka 8. Aine ja säteily
Fysiikka 8 Aine ja säteily Sähkömagneettinen säteily James Clerk Maxwell esitti v. 1864 sähkövarauksen ja sähkövirran sekä sähkö- ja magneettikentän välisiä riippuvuuksia kuvaavan teorian. Maxwellin teorian
LisätiedotUudet kokeet testaavat maailmankaikkeuden kohtalon: Muuttuuko kaikki aine lopulta säteilyksi?
Uudet kokeet testaavat maailmankaikkeuden kohtalon: Muuttuuko kaikki aine lopulta säteilyksi? Ainetta ja sen perusosasia, protoneja, pidetään ikuisesti pysyvinä. Eräät hiukkasfysiikan teoriat ennustavat
LisätiedotKVANTTITELEPORTAATIO. Janne Tapiovaara. Rauman Lyseon lukio
KVANTTITELEPORTAATIO Janne Tapiovaara Rauman Lyseon lukio BEAM ME UP SCOTTY! Teleportaatio eli kaukosiirto on scifi-kirjailijoiden luoma. Star Trekin luoja Gene Roddenberry: on huomattavasti halvempaa
LisätiedotFYSA242 Statistinen fysiikka, Harjoitustentti
FYSA242 Statistinen fysiikka, Harjoitustentti Tehtävä 1 Selitä lyhyesti: a Mikä on Einsteinin ja Debyen kidevärähtelymallien olennainen ero? b Mikä ero vuorovaikutuksessa ympäristön kanssa on kanonisella
LisätiedotKosmologia: Miten maailmankaikkeudesta tuli tällainen? Tapio Hansson
Kosmologia: Miten maailmankaikkeudesta tuli tällainen? Tapio Hansson Kosmologia Kosmologiaa tutkii maailmankaikkeuden rakennetta ja historiaa Yhdistää havaitsevaa tähtitiedettä ja fysiikkaa Tämän hetken
LisätiedotHiukkasfysiikan kokeet
Hiukkasfysiikan kokeet Santeri Laurila Helsingin yliopisto Fysiikan tutkimuslaitos (HIP) kalvot: Santeri Laurila, Kati Lassila-Perini, Mikko Voutilainen, Lauri A. Wendland Hiukkasfysiikan kokeet 1 / 54
LisätiedotHiukkasfysiikan kokeet
Helsingin yliopisto Fysiikan tutkimuslaitos (HIP) kalvot: Santeri Laurila,, Mikko Voutilainen, Lauri A. Wendland 1 / 54 Fysiikan teoria ja kokeet Teoria Kokeet 1. Hiukkaskiihdyttimet 2. Ilmaisimet 3. Data-analyysi
LisätiedotSuojeleva Aurinko: Aurinko ja kosmiset säteet IHY 2007-2009
Suojeleva Aurinko: Aurinko ja kosmiset säteet IHY 2007-2009 Eino Valtonen Avaruustutkimuslaboratorio, Fysiikan ja tähtitieteen laitos, Turun yliopisto Eino.Valtonen@utu.fi 2 Kosminen säde? 3 4 5 Historia
LisätiedotAtomimallit. Tapio Hansson
Atomimallit Tapio Hansson Atomin käsite Atomin käsite on peräisin antiikin Kreikasta. Filosofi Demokritos päätteli (n. 400 eaa.), että äärellisen maailman tulee koostua äärellisistä, jakamattomista hiukkasista
LisätiedotAtomimallit. Tapio Hansson
Atomimallit Tapio Hansson Atomin käsite Atomin käsite on peräisin antiikin Kreikasta. Filosofi Demokritos päätteli (n. 400 eaa.), että äärellisen maailman tulee koostua äärellisistä, jakamattomista hiukkasista
LisätiedotPerusvuorovaikutukset
Perusvuorovaikutukset Mikko Mustonen Mika Kainulainen CERN tutkielma Nurmeksen lukio Syksy 2009 Sisältö 1 Johdanto... 3 2 Perusvuorovaikutusten historia... 3 3 Teoria... 6 3.1 Gravitaatio... 6 3.2 Sähkömagneettinen
LisätiedotHei, Tässä lähetän sinulle eilisen esitykseni kalvot! Leo Näreaho
1 Panpsykismi (2010) Keskustelijat Heikki Mäntylä Leo Näreaho Kullervo Rainio 1.12.2010 Leo Näreaho Hei, Tässä lähetän sinulle eilisen esitykseni kalvot! Leo Näreaho 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1.12.2010 Heikki
LisätiedotPimeän energian metsästys satelliittihavainnoin
Pimeän energian metsästys satelliittihavainnoin Avaruusrekka, Kumpulan pysäkki 04.10.2012 Peter Johansson Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta / Peter Johansson/ Avaruusrekka 04.10.2012 13/08/14
LisätiedotTehtävän eri osat arvostellaan 1/3 pisteen tarkkuudella, ja loppusumma pyöristetään kokonaisiksi
FYSIIKAN KOE 11.3.2015 HYVÄN VASTAUKSEN PIIRTEITÄ Alla oleva vastausten piirteiden, sisältöjen ja pisteitysten luonnehdinta ei sido ylioppilastutkintolautakunnan arvostelua. Lopullisessa arvostelussa käytettävistä
LisätiedotValkoineni Kääpiö. Gammapurkauksen jälkihehku Tähtikuvioiden mytologiaa
Valkoineni Kääpiö Gammapurkauksen jälkihehku Tähtikuvioiden mytologiaa Jyväskylän Sirius VALKOINEN ry KÄÄPIÖ 2/2008 2 Kesä 2008 1 2 Kesä 2008 VALKOINEN KÄÄPIÖ 25. vuosikerta TÄSSÄ NUMEROSSA: Hanna Parviaisen
Lisätiedotψ(x) = A cos(kx) + B sin(kx). (2) k = nπ a. (3) E = n 2 π2 2 2ma 2 n2 E 0. (4)
76A KIINTEÄN AINEEN FYSIIKKA Ratkaisut 4 Kevät 214 1. Tehtävä: Yksinkertainen malli kovalenttiselle sidokselle: a) Äärimmäisen yksinkertaistettuna mallina elektronille atomissa voidaan pitää syvää potentiaalikuoppaa
LisätiedotOppikirja (kertauksen vuoksi)
Oppikirja (kertauksen vuoksi) Luento seuraa suoraan oppikirjaa: Malcolm H. Levitt: Spin Dynamics Basics of Nuclear Magnetic Resonance Wiley 2008 Oppikirja on välttämätön sillä verkkoluento sisältää vain
LisätiedotLataa Maailmanlopun hiukkanen - Sean Carroll. Lataa
Lataa Maailmanlopun hiukkanen - Sean Carroll Lataa Kirjailija: Sean Carroll ISBN: 9789525985276 Sivumäärä: 351 Formaatti: PDF Tiedoston koko: 25.68 Mb Viime vuosikymmenten merkittävin löytö fysiikassa
LisätiedotElektroniikka. Tampereen musiikkiakatemia Elektroniikka Klas Granqvist
Elektroniikka Tampereen musiikkiakatemia Elektroniikka Klas Granqvist Kurssin sisältö Sähköopin perusteet Elektroniikan perusteet Sähköturvallisuus ja lainsäädäntö Elektroniikka musiikkiteknologiassa Suoritustapa
LisätiedotMAAILMANKAIKKEUDEN KEHITYS
MAAILMANKAIKKEUDEN KEHITYS Abstract At the moment of the beginning, there was not such a notion as time or space. All that we have come to know as the universe was at first an infinitely dense accumulation
LisätiedotTehtävänä on tutkia gammasäteilyn vaimenemista ilmassa ja esittää graafisesti siihen liittyvä lainalaisuus (etäisyyslaki).
TYÖ 68. GAMMASÄTEILYN VAIMENEMINEN ILMASSA Tehtävä Välineet Tehtävänä on tutkia gammasäteilyn vaimenemista ilmassa ja esittää graafisesti siihen liittyvä lainalaisuus (etäisyyslaki). Radioaktiivinen mineraalinäyte
LisätiedotHiukkaskiihdyttimet. Tapio Hansson
Hiukkaskiihdyttimet Tapio Hansson Miksi kiihdyttää hiukkasia? Hiukkaskiihdyttimien kehittäminen on ollut ehkä tärkein yksittäinen kehityssuunta alkeishiukkasfysiikassa. Hyöty, joka saadaan hiukkasten kiihdyttämisestä
Lisätiedotraudan ja nikkelin paikkeilla: on siis mahdollista vapauttaa ytimen energiaa joko fuusioimalla tätä pienempiä ytimiä tai fissioimalla raskaampia.
Vinkkejä tenttiin lukemiseen Virallisesti kurssin kirjoina on siis University Physics ja Eisberg&Resnick, mutta luentomoniste paljastaa, mitä olen pitänyt tärkeänä, joten jos et ymmärrä luentomuistiinpanojen
LisätiedotKERTAUSTEHTÄVIEN RATKAISUT
KERTAUSTEHTÄVIEN RATKAISUT 1. a) Karkea virhe on seurausta mittaamisvälineen epätarkoituksenmukaisesta ja väärästä käsittelystä tai lukemavirheestä. Mittaussarjan karkeat virheet paljastuvat usein tuloksia
LisätiedotPimeä energia. Hannu Kurki- Suonio Kosmologian kesäkoulu 2015 Solvalla
Pimeä energia Hannu Kurki- Suonio Kosmologian kesäkoulu 2015 Solvalla 27.5.2015 Friedmann- Robertson- Walker - malli homogeeninen ja isotrooppinen approksimaa>o maailmankaikkeudelle Havaintoihin sopii
LisätiedotFysiikan perusteet ja pedagogiikka (kertaus)
Fysiikan perusteet ja pedagogiikka (kertaus) 1) MEKANIIKKA Vuorovaikutus vuorovaikutuksessa kaksi kappaletta vaikuttaa toisiinsa ja vaikutukset havaitaan molemmissa kappaleissa samanaikaisesti lajit: kosketus-/etä-
Lisätiedot