Kuva 2. LHC-dipolimagneetin poikkileikkaus, jossa näkyy suprajohtavan magneettikelan paikka suihkuputkien ympärillä.

Save this PDF as:
 WORD  PNG  TXT  JPG

Koko: px
Aloita esitys sivulta:

Download "Kuva 2. LHC-dipolimagneetin poikkileikkaus, jossa näkyy suprajohtavan magneettikelan paikka suihkuputkien ympärillä."

Transkriptio

1 CERNin LHC-projekti CERN:issä vuoden 2009 lopussa käynnistetty LHC (Large Hadron Collider, kts. on maailman suurin hiukkaskiihdytinlaitteisto. Se on kahden suprajohteisia magneetteja käyttävän synkrotronirenkaan muodostama protoni-protoni-törmäytin, jossa kummassakin synkrotronissa protoneille annetaan 7 TeV:n (vv ,5 TeV:n) energia ( Tämä on n. kymmenkertainen nykyisin kiihdytinlaitteistoihin verrattuna. Näin suuri energiahyppäys tarvitaan, jotta voidaan saavuttaa seuraava merkittävä edistysaskel aineen perusrakenteen tutkimuksessa. Tämänhetkinen ymmärryksemme siitä pohjaa usean vuosikymmenen teoreettiseen tutkimukseen sekä laajoihin kokeellisiin tutkimuksiin, ennen kaikkea kokeisiin CERNin protoni-antiprotoni-törmäyttimellä ( ), LEP-elektronipositroni-törmäyttimellä ( ) sekä yhdysvaltalaisen Fermin kansallisen laboratorion Tevatronprotoni-antiprotoni-törmäyttimellä (1992-). Tieto on koottu kvanttikenttäteorian muotoon niin sanotuksi aineen perusrakenteen standardimalliksi, jonka avulla voidaan ymmärtää suurin osa laboratoriossa tuotetuista ja maailmankaikkeudessa havaituista ilmiöistä. Suuria avoimia kysymyksiä kuitenkin on. Tärkeimmät tällä hetkellä ovat alkeishiukkasten massan alkuperä sekä luontoa mahdollisesti hallitsevan ns. supersymmetrian havaitseminen. LHC:lla tehtävien kokeiden päätavoitteena on selvittää, mikä mekanismi aiheuttaa sähköisheikon vuorovaikutuksen ns. spontaanin symmetrian rikkoutumisen ja määrää alkeishiukkasten massat. Suosituin vaihtoehto symmetriarikolle on ns. Higgsin mekanismi, jonka ilmentymänä LHC:llä pitäisi löytyä uusia hiukkasina, ns. Higgsin bosoneja. Toinen tärkeä tutkimuskohde on, toteutuuko luonnossa teoreettisen tutkimuksen ehdottama fermioni- ja bosonihiukkasten supersymmetria, jonka myös pitäisi näkyä uusina hiukkasina. Viime aikoina on säieteorioiden tutkimuksen innoittamana alettu tutkia lisäavaruusdimensioiden (tunnettujen kolmen dimension lisäksi) havaitsemismahdollisuuksia maailmankaikkeudessa. Nämä ovat tällä hetkellä aineen perusrakenteen tutkimuksen pääaiheet. Higgsin ja Supersymmetria -teorioille on toisaalta esitetty useita erilaisia vaihtoehtoisia muotoja ja laajennuksia, joita LHC-kokeiden odotetaan testaavan. Luonnollisesti voidaan myös odottaa ja toivoa, että energian lisääminen saattaa paljastaa aivan uusia ilmiöitä, joilla on merkitystä aineen perusrakenteen ja maailmankaikkeuden rakenteen ymmärtämisessä. LHC-projektiin päädyttiin CERNissä v lähes vuosikymmenen jatkuneen tieteellisen ja teknisen arvioinnin ja tutkimuksen tuloksena. Suprajohteisiin magneetteihin perustuva synkrotroni-törmäytin oli tuolloin hallitulla tekniikalla toteutettavissa ja se voitiin käytettävissä olevien tutkimusmäärärahojen puitteissa suunnitella riittävän tehokkaaksi, jotta Higgsin bosonien ja supersymmetristen hiukkasten olemassaolon pitäisi selvitä LHC on kahden periaatteeltaan klassisen synkrotronin muodostama hiukkastörmäytin, mutta sen rakentamisessa on ollut kaksi suurta teknologista haastetta. Ensimmäinen on entistä voimakkaampien magneettien valmistus. LHC on rakennettu jo valmiiseen kiihdytintunneliin, LEP-törmäyttimelle luvulla louhittuun renkaanmuotoiseen tunneliin. Tunnelirenkaan ympärysmitta on 27 km joten protonisuihkujen energia määräytyy siitä, miten tehokkaita magneetteja voidaan rakentaa taivuttamaan protonien ratoja niin, että hiukkaset pysyvät kiihdyttimen suihkuputkessa kiertäen tunnelissa. Käyttämällä tällä hetkellä teknologisesti hallittua suprajohdetekniikkaa (niobium-titaani-metalliseokset) voidaan valmistaa yli 8 Teslan kenttään yltäviä dipolimagneetteja, joiden avulla 7 TeV:n protonisuihkut pysyvät kiihdyttimessä. Suprajohdekaapelit pidetään 1,9 Kelvin-asteen lämpötilassa, ja

2 LHC tulee siten olemaan myös maailman suurin suprajohtavassa ja suprajuoksevassa tilassa oleva laitteisto. Toinen suuri tekninen haaste on protonisuihkujen intensiteetti. Higgsin hiukkasten synnyttäminen on teoreettisten ennusteiden perusteella harvinainen ilmiö. On tuotettava keskimäärin 10 miljardia protoni-protoni-törmäystä, jotta joukossa olisi yksi, jossa on syntynyt Higgsin bosoni. Jotta näitä voitaisiin havaita ja tallentaa järkevässä ajassa riittävä määrä, on suihkujen suunniteltu intensiteetti asetettu niin, että LHC:ssä tapahtuu 40 miljoonaa protonikimppujen törmäystä sekunnissa. Tämä asettaa puolestaan suuria vaatimuksia protonitörmäyksiä mittaavien hiukkasilmaisimien, niistä koostuvien koeasemien ja näiden antamaa tietoa käsittelevien tietokonejärjestelmien suorituskyvylle. LHC:n rakentaminen on ollut valtava maailmanlaajuinen teollisuushanke. Myös Suomalainen teollisuus on osallistunut siihen merkittävällä tavalla. Esimerkiksi Metso-konserni on toimittanut LHC:n dipolimagneetteihin niiden päätyosat, jotka edustavat kehittynyttä metallurgiateknologiaa ja Outokumpu (nykyisin LUVATA) Pori Copper yhden kahdeksasosan dipoleissa tarvittavasta suprajohdelangasta. Näiden high tech kontribuutioiden lisäksi on toimitettu konventionaalista tekniikkaa. Törmäytinlaitteiston rakennuskustannukset ovat 4,6 miljardia Sveitsin frangia ja se on rakennettu CERNin vuosibudjetin puitteissa. Lisäksi Yhdysvallat, Venäjä ja Japani ovat osallistuneet LHC:n rakentamiseen toimittamalla siihen merkittävällä tavalla osia. LHC-kokeita varten tarvittavia ilmaisinlaitteistoja suunniteltiin jo 80-luvun lopulta lähtien ja niiden rakentaminen aloitettiin 90-luvun lopulla. Protoni-protoni-törmäyksiä mittaamaan rakennetut CMS- ( että ATLAS- laitteistot ovat monipuolisia täyden avaruuskulman tutkimusasemia, jotka on optimoitu Higgsin bosonien ja supersymmetristen hiukkasten havaitsemiseen. ALICEkoeaseman tarkoituksena on tutkia raskaitten ytimien törmäyksiä ja LHCb-koelaitteisto tutkii b- kvarkkien ja niiden antihiukkasten mahdollisia eroja. Nykyisin käynnissä oleviin törmäytinkokeisiin verrattuna tutkimukset LHC:llä tulevat olemaan äärimmäisen vaikeita. Erityisesti datansiirron nopeuden ja volyymin sekä laitteiden säteilynkestävyyden osalta koeolosuhteet LHC:llä ovat aikaisempaa merkittävästi vaativammat. Hiukkasilmaisimien rakentamiseen on tarvittu aivan uusia materiaaleja ja niiden tuottaman datan käsittelyyn tietotekniikan viimeisimpien saavutusten käyttöä. CMS- ja ATLAS-koelaitteistojen komponenteista suurin osa on tilattu teollisuudelta. Kummankin kokeen rakennuskustannukset ovat noin 500 milj. Sveitsin frangia. Projekteihin osallistuvat yliopistot ja tutkimuslaitokset ja CERN rahoittivat rakennustyöt vuosiksi sovitun suunnitelman mukaan. Mittausten äärimmäisen vaikeuden vuoksi kahden protoni-protoni- kokeen rakentamista pidetään LHCprojektin onnistumisen kannalta tärkeänä, vaikka kustannukset ovatkin melkoiset. Tutkimustulosten ristiintarkistuksen varmistamiseksi on pyritty siihen, että CMS- ja ATLAS-laitteistot perustuvat mahdollisimman paljon komplementäärisiin ilmaisinmenetelmiin. ATLAS- ja CMS-projekteihin osallistuu kumpaankin lähes kaksi sataa yliopistoa ja tutkimuslaitosta, näistä noin neljännes Yhdysvalloista. Kummassakin kokeessa niiden suunnitteluun osallistui aktiivisesti viitisensataa tutkijaa, mutta rakentamiseen ja kokeiden tulosten analyysin valmisteluun osallistuvien fyysikoiden ja insinöörien lukumäärä on nyt kasvanut yli kahteen tuhanteen. CERNin UA1-kokeen (vv ) suomalainen tutkijaryhmä liittyi CMS-kokeen ideointiin ja suunnitteluun sen alkuvaiheista lähtien v Nyt kokeeseen osallistuu tutkijoita ja insinöörejä Fysiikan tutkimuslaitoksesta, Helsingin yliopistosta, Aalto-yliopistosta ja Lappeenrannan teknillisestä

3 yliopistosta Fysiikan tutkimuslaitoksen koordinoimassa tutkimushankkeessa. Tällä vahvalla tutkijaryhmällä on ollut keskeinen asema kokeen rakentamisessa ja sillä on nyt hyvät edellytykset olla tutkimuksen eturintamassa alkavien kokeiden myötä. Suomi on kattanut CMS-kokeen rakennuskustannuksista n. kuuden miljoonan Sveitsin frangin verran 12 vuoden ajalle jaettuna. Määräraha on koottu Suomen Akatemian, Opetusministeriön ja Fysiikan tutkimuslaitosta hallinnoivien yliopistojen toimesta. Se on käytetty laitehankintoihin ja osallistujainstituuttien ulkopuolisen työvoiman palkkaamiseen. Suurin osa laitteistoista on hankittu teollisuudelta. Suomalainen teollisuus on menestyksellisesti osallistunut laitetoimituksiin. Outokumpu (nykyään Luvata) Pori Copper on esimerkiksi toimittanut suprajohtavan langan CMS-laitteiston suureen 4 Teslan magneettiin ja Exel oy tarkkuushiilikuiturakenteita CMS:n jälki-ilmaisimen tukirakenteeseen. Protonien lisäksi LHC:llä voidaan törmäyttää raskaita ytimiä. Esimerkiksi törmäyttämällä täydellisesti ionisoituja lyijy-ytimiä LHC:llä päästään vaikuttavaan 1000 TeV:n törmäysenergiaan. Näiden törmäyksien tutkimista varten on rakennettu ALICE-koe, johon suomalaiset tutkijat myös osallistuvat. Tärkein tutkimuskohde ALICE-kokeessa on faasinmuutos hadroniaineesta kvarkki-gluoni-plasmaan, aineen uuteen olomuotoon, jossa nukleonit ovat törmäysenergian aiheuttamassa korkeassa lämpötilassa "sulaneet" kvarkeiksi ja gluoneiksi. Big bang teorian mukaan maailmankaikkeuden ensi sekunnin murto-osien ajan aine on ollut tällaisessa muodossa. Suomalainen panos rakentamiseen ja tutkimukseen on tullut Jyväskylän yliopistosta ja Fysiikan tutkimuslaitoksesta. Projektin rakennuskustannukset ovat 120 MCHF, josta Suomi on maksanut 1 %:n. LHC-laitteiston asennustyöt saatiin v alkuun mennessä valmiiksi ja suprajohteisten magneettien jäähdyttäminen voitiin aloittaa. Tavoitteena oli saada törmäytin toimintakuntoon v toisella puoliskolla, jolloin CMS-, ATLAS-, ALICE- ja LHCb-koeasemat olivat valmiina törmäytinkokeita varten. Syyskuun 10. päivänä saatiinkin ensimmäiset protonisuihkut kiertämään synkrotronirenkaissa, mutta nostettaessa magneettien virtoja hiukkasten kiihdyttämiseksi tapahtui suprajohtavuuden menettäminen yhdessä magneetteja yhdistävässä suprajohtavassa kaapeliliitoksessa. Tästä aiheutunut heliumin raju lämpeneminen ja purkautuminen magneettien kryostaattien tyhjiöön aiheutti vahinkoja ko. magneettisektorissa. Vahinkojen korjaus saatiin päätökseen keväällä Samalla käynnistettiin LHC:n parannusohjelma, jossa tutkittiin tarkemmin kaikki magneettien väliset liitokset. Muutama huono liitos korjattiin, jolloin koko kyseinen magneettisektori jouduttiin lämmittämään huoneenlämpötilaan. Lisäksi asennettiin kokonaan uusi diagnostisointijärjestelmä, joka seuraa entistä tarkemmin magneettien välisten liitosten käyttäytymistä virtoja nostettaessa ja keskeyttää toiminnan jos se havaitsee niissä epänormaalia ohmisen vastuksen nousua. Venttiilejä, jotka pystyvät purkamaan vikatilanteessa kryostaatista purkautuvan heliumkaasun painetta magneettien ulkopuolelle riittävän nopeasti, asennettiin lisää sektoreihin, jotka korjaustöiden vuoksi oli lämmitetty huoneen lämpötilaan. Kaikki asennustyöt saatiin päätökseen elokuussa Näin voitiin aloittaa lämpimänä olevien sektoreiden jäähdyttäminen magneettien toimintalämpötilaan. Marraskuun puolessa välissä aloitettiin synkrotronien toiminnan testaaminen ilman kiihdyttämistä, toisin sanoen kierrättämällä niissä protonisuihkuja energialla, johon ne oli kiihdytetty esikiihdyttimillä ennen LHC:hen syöttämistä (450 GeV). Kun tämä sujui hyvin, aloitettiin suihkujen törmäyttäminen LHC-koeasemien kohdalla. Kaikki neljä koelaitteistoa (ATLAS, CMS, ALICE, LHCb) olivat valmiina aloittamaan tutkimusajot. Kaikki sujui edelleen suunnitelmien mukaan. Törmäyttämistä jatkettiin useita tunteja useaan otteeseen, jolloin LHC-kokeet saattoivat rekisteröidä niitä. Esimerkiksi CMS-koe rekisteröi noin puoli miljoonaa

4 protoni-protoni-törmäystä GeV:llä. Tämä vaihe oli lähinnä tarkoitettu koeasemien kalibrointia varten, mutta samalla voitiin tehdä alustavia mittauksia protonien välisten vuorovaikutusten fysiikasta ja verrata tuloksia aiemmista CERNin ja Fermin laboratorion protoni-antiprotoni-törmäyttimillä tehdyistä kokeista saatuihin. Lopulta viikkoa ennen joulutaukoa aloitettiin protonisuihkujen kiihdyttäminen. Myös se sujui aivan suunnitelmien ja odotusten mukaan. LHC:n suunnittelijat ja rakentajat olivat tyytyväisiä ja vakuuttuneita että laitteen toiminta oli kiihdytinfysiikan kannalta hyvin hallinnassa. Alku otettiin vielä varman päälle, suihkujen energia nostettiin 1,18 TeV:hen, jolloin virta suprajohdemagneeteissa on vielä pieni. Kyseessä oli kuitenkin uusi alkeishiukkasten törmäysenergian maailmanennätys, oli aloitettu uuden energia-alueen valloitus. Törmäytykset tälläkin energialla sujuivat ongelmitta ja koeasemat saattoivat rekisteröidä muutaman kymmenen tuhatta törmäystä tutkittavaksi. LHC:n uudelleenkäynnistys oli suuri menestys ja kaikki sen edestä vuosikausia ahertaneet saattoivat siirtyä joulun viettoon hyvillä mielin. Talviseisokin aikana LHC;tä valmisteltiin nostamaan suihkujen energia 3,5 TeV:hen. Saatujen kokemusten ja tehtyjen mittausten perusteella todettiin, että energian nostaminen tätä ylemmäs vaatii magneettien välisten kaapeliliitosten korvaamista uudella teknologialla. Lisäksi osa magneeteista vaatii uuden training-operaation, jotta niiden kelat pysyvät suprajohtavassa tilassa koko virrannostojakson aikana. Näiden parannusten toteuttaminen vaatii arviolta vuoden rakennusseisokin. Kun 3,5+3,5 TeV:n energialla voidaan jo tavoittaa monia LHC-tutkimusohjelman mielenkiinnon kohteena olevia ilmiöitä, päätettiin LHC pitää käynnissä tällä energialla vuosina ja toteuttaa parannustyöt 7 TeV:n energioita varten v Vuosien 2010 ja 2011 loppuun on suunniteltu jaksot raskas-ioni-suihkujen kiihdyttämistä ja törmäyttämistä varten. Kahden vuoden aikana LHC-kokeet keräävät niin paljon dataa, että sen analyysi vie hyvinkin vuoden 2012 loppuun, jolloin uusi datankeruujakso alkaa. LHC käynnistettiin uudelleen maaliskuun 30. päivänä 2010, nyt 3,5 TeV:n suihkuenergialla. Tämän jälkeen LHC on toiminut täysin suunnitelmien mukaisesti ja sen suihkujen intensiteetti on saatu ilman ongelmia nostettua tasolle, jolla voidaan odottaa uusien ilmiöiden löytämistä seuraavan parin vuoden kuluessa. Myös kaikki koeasemat ovat toimineet odotusten mukaisesti (kts. CMS Lokakuun loppuun mennessä oli kokeissa saatu tuotettua kaikki tunnetut standardimallin mukaiset ilmiöt 7 TeV:n törmäysenergialla ( Marraskuun ajan LHC törmäytti lyijyioneja ja myös näissä kokeissa saavutettiin tavoitteet ja voitiin verifioida Yhdysvaltalaisella RHIC-raskasionitörmäyttimellä saavutettuja tuloksia ( LHC:n talviseisokki alkoi ja suunniteltu uudelleen käynnistäminen on ajoitettu helmikuun loppuun CERN tähtää nyt uuden fysiikan löytämiseen LHC:llä. Tutkimusohjelmaa arvioidaan tammikuussa 2011 saatujen kokemusten perusteella ja näyttää siltä, että ajoja jatketaan tämänhetkisellä konfiguraatiolla aina 2012 loppuun. Tämä siksi, että odotukset kerättävästä luminositeetista ovat sellaista luokkaa, että standardimallin Higgsin bosonin löytäminen voi olla mahdollista vv aikana nyt käytössä olevalla 7 TeV:n törmäysenergialla. Tällöin suihkujen energian nostaminen 7 TeV:hen tehtäisiin vasta v Pitkän tähtäimen tutkimusohjelma ulottuu 2020-luvun puolelle asti.

5 Kuva 1. LHC:n dipolimagneetin kaaviokuva. Magneetin keskiakselilla näkyvät LHC:n kahden synkrotronin suihkuputket, joissa protonit kiertävät vastakkaisiin suuntiin suprajohtavan magneettikelan avulla synnytetyn magneettikentän ohjaamina. Kuva 2. LHC-dipolimagneetin poikkileikkaus, jossa näkyy suprajohtavan magneettikelan paikka suihkuputkien ympärillä.

6 Kuva 3. Näkymä LHC-tunnelista. Siniset sylinterit ovat suprajohtavien magneettien suojakuoria. Kuva 4. Maailman suurinta Tracker-ilmaisinta asennetaan CMS-koeasemaan. CMS-koeasema on 16 m korkea ja 25 metriä pitkä eri tyyppisistä hiukkasilmaisimista ja suuresta solenoidimagneetista koostuva rakennelma.

7 Kuva 5. CMS-koelaitteistoa suljetaan. Keskellä näkyy suihkuputki, jossa protonit kiitävät sata miljardia protonia sisältävinä rihmoina vastakkaisiin suuntiin. Ne on suunnattu törmäämään toisiinsa laitteiston keskipisteessä. Kuva 6. CMS-laitteisto suljettuna,valmiina rekisteröimään protoni-protoni-törmäyksiä.

8 CMS Experiment at the LHC, CERN Date Recorded: :21 CET Run/Event: / Candidate Collision Event Kuva 7. Rekonstruoitu kuva protoni-protoni-törmäyksestä CMS-koeasemassa GeV:n energialla. Kuvassa näkyvät symbolit esittävät laitteisto eri ilmaisinosien rekisteröimiä signaaleja. Viivat esittävät törmäyksessä syntyvien hiukkasten ratoja. Kuva 8. Rekonstruoitu kuva protoni-protoni-törmäyksestä CMS-koeasemassa 1,18 + 1,18 TeV:n energialla. CMS:n magneettikenttä on päällä, hiukkasten radat ovat ruuviviivoja. Jorma Tuominiemi/ päivitetty

CERN 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 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,

Lisätiedot

Teoreettinen hiukkasfysiikka ja kosmologia Oulun yliopistossa. Kari Rummukainen

Teoreettinen 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

Lisätiedot

Suomalainen tutkimus LHC:llä. Paula Eerola Fysiikan laitos ja Fysiikan tutkimuslaitos

Suomalainen 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.

Lisätiedot

LHC kokeet v J.Tuominiemi /

LHC kokeet v J.Tuominiemi / J.Tuominiemi / 28.12.2011 LHC kokeet v. 2011 CERNin LHC törmäytin oli talviseisokissa 6.12.2010 lähtien aina helmikuuhun 2011. Laitteistoa huollettiin ja tehtiin parannustöitä. Samoin LHC koeasemia huollettiin

Lisätiedot

Paula Eerola 17.1.2012

Paula 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

Lisätiedot

Higgsin 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 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

Lisätiedot

Uusimmat tulokset ATLAS-kokeen Higgs hiukkasen etsinnästä

Uusimmat 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

Lisätiedot

Harvinainen standardimallin ennustama B- mesonin hajoaminen havaittu CMS- kokeessa

Harvinainen 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)

Lisätiedot

Havainto uudesta 125 GeV painavasta hiukkasesta

Havainto 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

Lisätiedot

Hiukkaskiihdyttimet. Tapio Hansson

Hiukkaskiihdyttimet. Tapio Hansson Hiukkaskiihdyttimet Tapio Hansson Miksi kiihdyttää hiukkasia? Hiukkaskiihdyttimien kehittäminen on ollut ehkä tärkein yksittäinen kehityssuunta alkeishiukkasfysiikassa. Hyöty, joka saadaan hiukkasten kiihdyttämisestä

Lisätiedot

Opetusesimerkki hiukkasfysiikan avoimella datalla: CMS Masterclass 2014

Opetusesimerkki 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.

Lisätiedot

Tampere 14.12.2013. Higgsin bosoni. Hiukkasen kiinnostavaa? Kimmo Tuominen! Helsingin Yliopisto

Tampere 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?

Lisätiedot

Hyvä käyttäjä! Ystävällisin terveisin. Toimitus

Hyvä 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

LHC -riskianalyysi. Emmi Ruokokoski

LHC -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

Lisätiedot

Theory Finnish (Finland) Suuri hadronitörmäytin (Large Hadron Collider, LHC) (10 pistettä)

Theory Finnish (Finland) Suuri hadronitörmäytin (Large Hadron Collider, LHC) (10 pistettä) Q3-1 Suuri hadronitörmäytin (Large Hadron Collider, LHC) (10 pistettä) Lue erillisessä kuoressa olevat yleisohjeet ennen tämän tehtävän aloittamista. Tässä tehtävässä tarkastellaan maailman suurimman hiukkasfysiikan

Lisätiedot

Kesätöihin CERNiin? Santeri Laurila & Laura Martikainen Fysiikan tutkimuslaitos (HIP) Santeri Laurila & Laura Martikainen / HIP

Kesätöihin CERNiin? Santeri Laurila & Laura Martikainen Fysiikan tutkimuslaitos (HIP) Santeri Laurila & Laura Martikainen / HIP Kesätöihin CERNiin? Santeri Laurila & Laura Martikainen Fysiikan tutkimuslaitos (HIP) 1 CERN LHC CMS HIP! LHC on maailman suurin hiukkaskiihdytin CERNissä Sveitsin ja Ranskan rajalla! Suomen CERN-yhteistyötä

Lisätiedot

SUPER- SYMMETRIA. Robert Wilsonin Broken Symmetry (rikkoutunut symmetria) Fermilabissa USA:ssa

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

Lisätiedot

Hiukkasfysiikan avointa dataa opetuskäytössä

Hiukkasfysiikan avointa dataa opetuskäytössä Hiukkasfysiikan avointa dataa opetuskäytössä TkT Tapio Lampén (tapio.lampen@cern.ch) Fysiikan tutkimuslaitos HIP (sisältää materiaalia Sanni Suoniemen pro gradu -tutkimuksesta) Sisältö: CERNin ja CMS-kokeen

Lisätiedot

perushiukkasista Perushiukkasia ovat nykykäsityksen mukaan kvarkit ja leptonit alkeishiukkasiksi

perushiukkasista 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

Lisätiedot

Hiukkasfysiikka. Katri Huitu Alkeishiukkasfysiikan ja astrofysiikan osasto, Fysiikan laitos, Helsingin yliopisto

Hiukkasfysiikka. 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

Lisätiedot

Hiukkaskiihdyttimet ja -ilmaisimet

Hiukkaskiihdyttimet ja -ilmaisimet Kati Lassila-Perini Fysiikan tutkimuslaitos Miksi hiukkasia kiihdytetään? Miten hiukkasia kiihdytetään? Mitä törmäyksessä tapahtuu? Miten hiukkasia mitataan? Esitys hiukkasfysiikan näkökulmasta, vastaavia

Lisätiedot

Robert Brout. Higgsin bosoni. S. Lehti Fysiikan tutkimuslaitos Helsinki. Francois Englert. sami.lehti@cern.ch. Peter Higgs

Robert 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,

Lisätiedot

Tervetuloa. Espoon yhteislyseo, Ivalon ja Kuninkaantien lukiot

Tervetuloa. Espoon yhteislyseo, Ivalon ja Kuninkaantien lukiot Tervetuloa Espoon yhteislyseo, Ivalon ja Kuninkaantien lukiot 18.1.2017 Yleisesittely: Mikä CERN on ja mitä täällä tehdään? Timo Hakulinen BE/ICS Lyhyt Intro: mistä on kysymys Paikka, jossa paiskataan

Lisätiedot

Mitä energia on? Risto Orava Helsingin yliopisto Fysiikan tutkimuslaitos CERN

Mitä 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

Lisätiedot

Hiukkasfysiikan kokeet

Hiukkasfysiikan 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

Lisätiedot

Hiukkasfysiikan kokeet

Hiukkasfysiikan 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

Lisätiedot

Teoreetikon kuva. maailmankaikkeudesta

Teoreetikon 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

Lisätiedot

Hiukkaskiihdyttimet ja -ilmaisimet

Hiukkaskiihdyttimet ja -ilmaisimet Hiukkaskiihdyttimet ja -ilmaisimet Kati Lassila-Perini Fysiikan tutkimuslaitos Miksi hiukkasia kiihdytetään? Miten hiukkasia kiihdytetään? Mitä törmäyksessä tapahtuu? Miten hiukkasia mitataan? Esitys hiukkasfysiikan

Lisätiedot

Tervetuloa Pohjois-Tapiolan, Tapiolan ja Viherlaakson lukiot

Tervetuloa Pohjois-Tapiolan, Tapiolan ja Viherlaakson lukiot Tervetuloa Pohjois-Tapiolan, Tapiolan ja Viherlaakson lukiot 12.10.2016 Yleisesittely: Mikä CERN on ja mitä täällä tehdään? Timo Hakulinen BE/ICS Lyhyt Intro: mistä on kysymys Paikka, jossa paiskataan

Lisätiedot

MasterClass 14. Hiukkasfysiikan kokeet

MasterClass 14. Hiukkasfysiikan kokeet MasterClass 14 Hiukkasfysiikan kokeet Mikko Voutilainen Helsingin yliopisto osa kalvoista: Lauri A. Wendland Hiukkasfysiikan kokeet CERNissä 1 / 54 Koe ja teoria kohtaavat Teoria Kokeet Hiukkasfysiikan

Lisätiedot

Mikä on CERN? Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire

Mikä 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

Lisätiedot

Korrelaatiofunktio ja pionin hajoamisen kinematiikkaa

Korrelaatiofunktio ja pionin hajoamisen kinematiikkaa Korrelaatiofunktio ja pionin hajoamisen kinematiikkaa Timo J. Kärkkäinen timo.j.karkkainen@helsinki.fi Teoreettisen fysiikan syventävien opintojen seminaari, Helsingin yliopiston fysiikan laitos 11. lokakuuta

Lisätiedot

Fysiikkaa runoilijoille Osa 7: kohti kaiken teoriaa

Fysiikkaa 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

Lisätiedot

Triggeri. Tuula Mäki

Triggeri. Tuula Mäki Triggeri CERN Fysiikan kesäkoulu Tvärminne 24.05. 28.05.200 Sisältö Mikä on triggeri ja miksi se on tärkeä? CMS kokeen triggeri ensimmäinen ja toinen taso Harvennus (pre scaling) ja triggerin tehokkuus

Lisätiedot

Hiukkasfysiikan luento 21.3.2012 Pentti Korpi. Lapuan matemaattisluonnontieteellinen seura

Hiukkasfysiikan 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

Lisätiedot

Alkeishiukkaset. perushiukkaset. hadronit eli kvarkeista muodostuneet sidotut tilat

Alkeishiukkaset. 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

Lisätiedot

Fysiikan Nobel 2008: Uusia tosiasioita aineen perimmäisistä rakenneosasista

Fysiikan 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

Lisätiedot

erilaisten mittausmenetelmien avulla

erilaisten mittausmenetelmien avulla Säteilynkestävien pii-ilmaisimien ilmaisimien karakterisointi erilaisten mittausmenetelmien avulla Motivaatio sekä taustaa Miksi Czochralski-pii on kiinnostava materiaali? Piinauhailmaisimen toimintaperiaate

Lisätiedot

Leptonit. - elektroni - myoni - tauhiukkanen - kolme erilaista neutriinoa. - neutriinojen varaus on 0 ja muiden leptonien varaus on -1

Leptonit. - 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

Lisätiedot

Higgsin fysiikkaa. Katri Huitu Fysiikan laitos, AFO Fysiikan tutkimuslaitos

Higgsin 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

Lisätiedot

Hiukkasten lumo: uuden fysiikan alku. Oili Kemppainen

Hiukkasten 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-

Lisätiedot

Fysiikan maanalaisen tutkimuksen nykytila Suomessa

Fysiikan maanalaisen tutkimuksen nykytila Suomessa Fysiikan maanalaisen tutkimuksen nykytila Suomessa 1. kosmisten säteiden koe EMMA 2. LAGUNA-infrastruktuuritutkimus Timo Enqvist Oulun yliopisto Oulun Eteläisen instituutti IX Kerttu Saalasti -seminaari,

Lisätiedot

Lataa Maailmanlopun hiukkanen - Sean Carroll. Lataa

Lataa 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

Lisätiedot

Flrysikko Higgs iuhli. löytymistä 4. z.totz

Flrysikko 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'

Lisätiedot

Laboratoriot ja kokeet

Laboratoriot ja kokeet Laboratoriot ja kokeet Osa 2. Paula Eerola Fysiikan laitos ja Fysiikan tutkimuslaitos 24.5.2010 Aiheet CERN LHC ja LHC-kokeet Fermilab Tulevaisuuden suunnitelmat P. Eerola, AFO 26.5.2010 2 The Tevatron

Lisätiedot

CERN-matka

CERN-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

Lisätiedot

Lukioiden kansainvälistä tiedeopiskelua

Lukioiden kansainvälistä tiedeopiskelua Lukioiden kansainvälistä tiedeopiskelua CERN? Lyhenne CERN tulee ranskankielisestä nimestä Conseil Européenpourla RechercheNucléaireeli European Council for Nuclear Research. CERN on maailman suurin hiukkasfysiikan

Lisätiedot

Arttu Haapiainen ja Timo Kamppinen. Standardimalli & Supersymmetria

Arttu Haapiainen ja Timo Kamppinen. Standardimalli & Supersymmetria Standardimalli & Supersymmetria Standardimalli Hiukkasfysiikan Standardimalli on teoria, joka kuvaa hiukkaset ja voimat, jotka vaikuttavat luonnossa. Ympärillämme näkyvä maailma koostuu ylös- ja alas-kvarkeista

Lisätiedot

Suojeleva Aurinko: Aurinko ja kosmiset säteet IHY 2007-2009

Suojeleva 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

Lisätiedot

VIRTUAALIKONEEN TESTAAMINEN

VIRTUAALIKONEEN TESTAAMINEN VIRTUAALIKONEEN TESTAAMINEN Tuomas Tikkanen Opinnäytetyö Tekniikka ja liikenne Tieto- ja viestintätekniikka Insinööri (AMK) 2016 Opinnäytetyön tiivistelmä Tekniikka ja liikenne Tieto- ja viestintätekniikka

Lisätiedot

Teoreettisen fysiikan tulevaisuuden näkymiä

Teoreettisen 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

Lisätiedot

Hiukkasfysiikka, kosmologia, ja kaikki se?

Hiukkasfysiikka, kosmologia, ja kaikki se? Hiukkasfysiikka, kosmologia, ja kaikki se? Kari Rummukainen Fysiikan laitos & Fysiikan tutkimuslaitos (HIP) Helsingin Yliopisto Kari Rummukainen Hiukkasfysiikka + kosmologia Varhainen maailmankaikkeus

Lisätiedot

Perusvuorovaikutukset. Tapio Hansson

Perusvuorovaikutukset. Tapio Hansson Perusvuorovaikutukset Tapio Hansson Perusvuorovaikutukset Vuorovaikutukset on perinteisesti jaettu neljään: Gravitaatio Sähkömagneettinen vuorovaikutus Heikko vuorovaikutus Vahva vuorovaikutus Sähköheikkoteoria

Lisätiedot

Mahtuuko kaikkeus liitutaululle?

Mahtuuko 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,

Lisätiedot

QCD vahvojen vuorovaikutusten monimutkainen teoria

QCD vahvojen vuorovaikutusten monimutkainen teoria QCD vahvojen vuorovaikutusten monimutkainen teoria Aleksi Vuorinen Helsingin yliopisto Hiukkasfysiikan kesäkoulu Helsingin yliopisto, 18.5.2017 Päälähde: P. Hoyer, Introduction to QCD, http://www.helsinki.fi/~hoyer/talks/mugla_hoyer.pdf

Lisätiedot

Alkeishiukkaset. Standarimalliin pohjautuen:

Alkeishiukkaset. Standarimalliin pohjautuen: Alkeishiukkaset Alkeishiukkaset Standarimalliin pohjautuen: Alkeishiukkasiin lasketaan perushiukkaset (fermionit) ja alkeishiukkasbosonit. Ne ovat nykyisen tiedon mukaan jakamattomia hiukkasia. Lisäksi

Lisätiedot

Gravitaatioaallot - uusi ikkuna maailmankaikkeuteen

Gravitaatioaallot - uusi ikkuna maailmankaikkeuteen Gravitaatioaallot - uusi ikkuna maailmankaikkeuteen Helsingin Yliopisto 14.9.2015 kello 12:50:45 Suomen aikaa: pulssi gravitaatioaaltoja läpäisi maan. LIGO: Ensimmäinen havainto gravitaatioaalloista. Syntyi

Lisätiedot

Fysiikan kurssit suositellaan suoritettavaksi numerojärjestyksessä. Poikkeuksena kurssit 10-14, joista tarkemmin alla.

Fysiikan kurssit suositellaan suoritettavaksi numerojärjestyksessä. Poikkeuksena kurssit 10-14, joista tarkemmin alla. Fysiikan kurssit suositellaan suoritettavaksi numerojärjestyksessä Poikkeuksena kurssit 10-14, joista tarkemmin alla Jos et ole varma, voitko valita jonkin fysiikan kurssin, ota yhteyttä lehtori Antti

Lisätiedot

Atomimallit. Tapio Hansson

Atomimallit. 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

Lisätiedot

Aurinko. Tähtitieteen peruskurssi

Aurinko. Tähtitieteen peruskurssi Aurinko K E S K E I S E T K Ä S I T T E E T : A T M O S F Ä Ä R I, F O T O S F Ä Ä R I, K R O M O S F Ä Ä R I J A K O R O N A G R A N U L A A T I O J A A U R I N G O N P I L K U T P R O T U B E R A N S

Lisätiedot

AVOIN HIUKKASFYSIIKAN TUTKIMUSDATA OPETUSKÄYTÖSSÄ

AVOIN HIUKKASFYSIIKAN TUTKIMUSDATA OPETUSKÄYTÖSSÄ Pro gradu -tutkielma Fysiikan opettaja AVOIN HIUKKASFYSIIKAN TUTKIMUSDATA OPETUSKÄYTÖSSÄ Sanni Suoniemi 2014 Ohjaaja: Heimo Saarikko Tarkastajat: Heimo Saarikko ja Ismo Koponen HELSINGIN YLIOPISTO FYSIIKAN

Lisätiedot

CLIC-TUTKIMUSPROJEKTI

CLIC-TUTKIMUSPROJEKTI 1. Esittely 2. Vierailu show-room CLIC-TUTKIMUSPROJEKTI Mitä LHC:n jälkeen? Hiukkastörmäyttimien historiaa (ja tulevaisuutta) CLIC 3 TeV ILC 0.5 TeV!! LHC 7 TeV SLHC 13 TeV 1 TeV yhden lentävän hyttysen

Lisätiedot

(Hiukkas)fysiikan standardimalli

(Hiukkas)fysiikan standardimalli Alkeishiukkasista maailmankaikkeuteen: (Hiukkas)fysiikan standardimalli Helsingin Yliopisto Kaikki koostuu alkeishiukkasista: Aine koostuu protoneista, neutroneista ja elektroneista Protonit ja neutronit

Lisätiedot

Perusopintojen Laboratoriotöiden Työselostus 1

Perusopintojen Laboratoriotöiden Työselostus 1 Perusopintojen Laboratoriotöiden Työselostus 1 Kalle Hyvönen Työ tehty 1. joulukuuta 008, Palautettu 30. tammikuuta 009 1 Assistentti: Mika Torkkeli Tiivistelmä Laboratoriossa tehdyssä ensimmäisessä kokeessa

Lisätiedot

SUOMEN AKATEMIAN JULKAISUJA 13/02. Suomen kansallinen CERN-strategia vuosille 2003-2010 TYÖRYHMÄN EHDOTUS

SUOMEN AKATEMIAN JULKAISUJA 13/02. Suomen kansallinen CERN-strategia vuosille 2003-2010 TYÖRYHMÄN EHDOTUS SUOMEN AKATEMIAN JULKAISUJA 13/02 Suomen kansallinen CERN-strategia vuosille 2003-2010 TYÖRYHMÄN EHDOTUS 1 SUOMEN AKATEMIAN JULKAISUJA 13/02 Suomen kansallinen CERN-strategia vuosille 2003-2010 TYÖRYHMÄN

Lisätiedot

Sekalaisia aiheita. Hiukkaskiihdyttimet ja uudet hiukkaset

Sekalaisia aiheita. Hiukkaskiihdyttimet ja uudet hiukkaset Sekalaisia aiheita Hiukkaskiihdyttimet ja uudet hiukkaset Hiukkaskiihdyttimiä alettiin kehittää 1930-luvulla. Niiden ideana on kiihdyttää hiukkasia suuriin nopeuksiin ja antaa hiukkasten törmätä joko toisiinsa

Lisätiedot

Suhteellisuusteoriasta, laskuista ja yksiköistä kvantti- ja hiukkasfysiikassa. Tapio Hansson

Suhteellisuusteoriasta, 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

Lisätiedot

Ydin- ja hiukkasfysiikka 2014: Harjoitus 5 Ratkaisut 1

Ydin- 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 =

Lisätiedot

Kosmologia: Miten maailmankaikkeudesta tuli tällainen? Tapio Hansson

Kosmologia: 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

Lisätiedot

766334A Ydin- ja hiukkasfysiikka

766334A 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

Lisätiedot

Aine ja maailmankaikkeus. Kari Enqvist Helsingin yliopisto ja Fysiikan tutkimuslaitos

Aine 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

Lisätiedot

Militarisoituminen ja megatrendit. Olli-Petteri Pitkänen

Militarisoituminen ja megatrendit. Olli-Petteri Pitkänen Militarisoituminen ja megatrendit Olli-Petteri Pitkänen Johdantoa Fysiikan militarisoituminen Fysiikan tutkimuksen rahoituksen muuttumista sotilaspainotteiseksi Yhdysvalloissa. Lisäksi käsitellään myös

Lisätiedot

Aineen olemuksesta. Jukka Maalampi Fysiikan laitos Jyväskylän yliopisto

Aineen 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

Lisätiedot

Mustien aukkojen astrofysiikka

Mustien aukkojen astrofysiikka Mustien aukkojen astrofysiikka Peter Johansson Fysiikan laitos, Helsingin yliopisto Kumpula nyt Helsinki 19.2.2016 1. Tähtienmassaiset mustat aukot: Kuinka isoja?: noin 3-100 kertaa Auringon massa, tapahtumahorisontin

Lisätiedot

Suprajohtava generaattorikisko Olkiluodon ydinvoimalaan

Suprajohtava generaattorikisko Olkiluodon ydinvoimalaan Suprajohtava generaattorikisko Olkiluodon ydinvoimalaan p. 1/15 Suprajohtava generaattorikisko Olkiluodon ydinvoimalaan Lauri Rostila lauri.rostila@tut.fi TTY/Sähkömagnetiikka Suprajohtava generaattorikisko

Lisätiedot

VTT lyhyesti. Rakentamisen tulevaisuuden näkymät Pekka Pajakkala, asiakasjohtaja, VTT. Henkilöstö: 2 740 Liikevaihto: 240 M

VTT lyhyesti. Rakentamisen tulevaisuuden näkymät Pekka Pajakkala, asiakasjohtaja, VTT. Henkilöstö: 2 740 Liikevaihto: 240 M Rakentamisen tulevaisuuden näkymät Pekka Pajakkala, asiakasjohtaja, VTT 1 VTT lyhyesti Henkilöstö: 2 740 Liikevaihto: 240 M Asiakastoimialat Bio-, lääke- ja elintarviketeollisuus Elektroniikka Energia

Lisätiedot

766334A Ydin- ja hiukkasfysiikka

766334A Ydin- ja hiukkasfysiikka 766334A Ydin- ja hiukkasfysiikka Luentomonistetta täydentävää materiaalia: 5 Juhani Lounila Oulun yliopisto, Fysiikan laitos, 04 Hiukkasfysiikka Hiukkaskiihdyttimet Ydin- ja hiukkasfysiikan varhaisvaiheessa

Lisätiedot

Neutriino-oskillaatiot

Neutriino-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

Lisätiedot

Fysiikka 7. Sähkömagnetismi

Fysiikka 7. Sähkömagnetismi Fysiikka 7 Sähkömagnetismi Magneetti Aineen magneettiset ominaisuudet ovat seurausta atomiydintä kiertävistä elektroneista (ytimen kiertäminen ja spin). Magneettinen vuorovaikutus Etävuorovaikutus Magneetilla

Lisätiedot

10 häkellyttävä tosiseikkaa CERNin suuresta törmäyttimestä jotka tulee tietää

10 häkellyttävä tosiseikkaa CERNin suuresta törmäyttimestä jotka tulee tietää 10 häkellyttävä tosiseikkaa CERNin suuresta törmäyttimestä jotka tulee tietää 10 mind-blowing facts about the CERN Large Collider you need to know Russia Today 31.8.2015 Yleiskuva suuren hadronitörmäyttimen

Lisätiedot

FYSIIKAN TUTKIMUSLAITOKSEN JOHTOKUNNAN KOKOUS 2/10 PÖYTÄKIRJA. vararehtori Johanna Björkroth johtaja Dan-Olof Riska hallintopäällikkö Mikko Sainio

FYSIIKAN TUTKIMUSLAITOKSEN JOHTOKUNNAN KOKOUS 2/10 PÖYTÄKIRJA. vararehtori Johanna Björkroth johtaja Dan-Olof Riska hallintopäällikkö Mikko Sainio Helsinki Institute of Physics P.O.Box 64, (Gustaf Hällströmin katu 2) FIN-00014 University of Helsinki, Finland Phone +358 9 191 50521, fax +358 9 191 50522 FYSIIKAN TUTKIMUSLAITOKSEN JOHTOKUNNAN KOKOUS

Lisätiedot

Tarinaa tähtitieteen tiimoilta FYSIIKAN JA KEMIAN PERUSTEET JA PEDAGOGIIKKA 2014 KARI SORMUNEN

Tarinaa tähtitieteen tiimoilta FYSIIKAN JA KEMIAN PERUSTEET JA PEDAGOGIIKKA 2014 KARI SORMUNEN Tarinaa tähtitieteen tiimoilta FYSIIKAN JA KEMIAN PERUSTEET JA PEDAGOGIIKKA 2014 KARI SORMUNEN Oppilaiden ennakkokäsityksiä avaruuteen liittyen Aurinko kiertää Maata Vuodenaikojen vaihtelu johtuu siitä,

Lisätiedot

Kestävä Rakentaminen -klusteri

Kestävä Rakentaminen -klusteri Lumen 3/2017 TEEMA-ARTIKKELI Kestävä Rakentaminen -klusteri Antti Sirkka, insinööri (AMK), projektipäällikkö, ACE -tutkimusryhmä, Teollisuuden ja luonnonvarojen osaamisala, Lapin ammattikorkeakoulu Asiasanat:

Lisätiedot

ENERGIA JA ITÄMERI -SEMINAARI 16.7.2009 Energiayhteyksien rakentaminen ja ympäristö

ENERGIA JA ITÄMERI -SEMINAARI 16.7.2009 Energiayhteyksien rakentaminen ja ympäristö ENERGIA JA ITÄMERI -SEMINAARI 16.7.2009 Energiayhteyksien rakentaminen ja ympäristö Tapio Pekkola, Manager for Baltic and Nordic Organisations, Nord Stream Miksi Nord Stream? - Energiaturvallisuutta varmistamassa

Lisätiedot

Projekti A: iskunvaimennindynamometri

Projekti A: iskunvaimennindynamometri Projekti A: iskunvaimennindynamometri PROJEKTISUUNNITELMA Tekijät: Mälkönen Joonas Orhanen Samppa Pajula Matti Forsström Niko 83D 838C 8757V 8830U Nurminen Tuomas Päiväys: 5.3. Kon-6.08 Ajoneuvojen tuotekehitys

Lisätiedot

Suprajohteet. 19. syyskuuta Syventävien opintojen seminaari Suprajohteet. Juho Arjoranta

Suprajohteet. 19. syyskuuta Syventävien opintojen seminaari Suprajohteet. Juho Arjoranta Suprajohteet Syventävien opintojen seminaari juho.arjoranta@helsinki. 19. syyskuuta 2013 Sisällysluettelo 1 2 3 4 5 1911 H. K. Onnes havaitsi suprajohtavuuden Kuva: Elohopean resistiivisyys sen kriittisen

Lisätiedot

Pimeän energian metsästys satelliittihavainnoin

Pimeän 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

Lisätiedot

Fysiikan kurssit. MAOL OPS-koulutus Naantali 21.11.2015 Jukka Hatakka

Fysiikan kurssit. MAOL OPS-koulutus Naantali 21.11.2015 Jukka Hatakka Fysiikan kurssit MAOL OPS-koulutus Naantali 21.11.2015 Jukka Hatakka Valtakunnalliset kurssit 1. Fysiikka luonnontieteenä 2. Lämpö 3. Sähkö 4. Voima ja liike 5. Jaksollinen liike ja aallot 6. Sähkömagnetismi

Lisätiedot

LÄMMITYSENERGIA- JA KUSTANNUSANALYYSI 2014 AS OY PUUTARHAKATU 11-13

LÄMMITYSENERGIA- JA KUSTANNUSANALYYSI 2014 AS OY PUUTARHAKATU 11-13 LÄMMITYSENERGIA- JA KUSTANNUSANALYYSI 2014 AS OY PUUTARHAKATU 11-13 2 LÄMMITYSENERGIA- JA KUSTANNUSANALYYSI 2014 Yhtiössä otettiin käyttöön lämmön talteenottojärjestelmä (LTO) vuoden 2013 aikana. LTO-järjestelmää

Lisätiedot

Laskennallisten tieteiden tutkimusohjelma. Jaakko Astola

Laskennallisten tieteiden tutkimusohjelma. Jaakko Astola Laskennallisten tieteiden tutkimusohjelma Jaakko Astola Julkisen tutkimusrahoituksen toimijat Suomessa 16.11.09 2 Suomen Akatemian organisaatio 16.11.09 3 Suomen Akatemia lyhyesti Tehtävät Myöntää määrärahoja

Lisätiedot

Hiukkasfysiikkaa. Tapio Hansson

Hiukkasfysiikkaa. Tapio Hansson Hiukkasfysiikkaa Tapio Hansson Aineen Rakenne Thomson onnistui irrottamaan elektronin atomista. Rutherfordin kokeessa löytyi atomin ydin. Niels Bohrin pohdintojen tuloksena elektronit laitettiin kiertämään

Lisätiedot

Hiukkasfysiikan uudet teoriat. Katri Huitu Fysiikan laitos, AFO Fysiikan tutkimuslaitos

Hiukkasfysiikan 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

Lisätiedot

kertausta Boltzmannin jakauma infoa Ideaalikaasu kertausta Maxwellin ja Boltzmannin vauhtijakauma

kertausta Boltzmannin jakauma infoa Ideaalikaasu kertausta Maxwellin ja Boltzmannin vauhtijakauma infoa kertausta Boltzmannin jakauma Huomenna itsenäisyyspäivänä laitos on kiinni, ei luentoa, ei laskareita. Torstaina laboratoriossa assistentit neuvovat myös laskareissa. Ensi viikolla tiistaina vielä

Lisätiedot

Maailmankaikkeuden syntynäkemys (nykykäsitys 2016)

Maailmankaikkeuden syntynäkemys (nykykäsitys 2016) Maailmankaikkeuden syntynäkemys (nykykäsitys 2016) Kvanttimeri - Kvanttimaailma väreilee (= kvanttifluktuaatiot eli kvanttiheilahtelut) sattumalta suuri energia (tyhjiöenergia)

Lisätiedot

Vaativan kuntoutuksen toteutus aivovamman saaneilla etäkuntoutuksena, AV Etäkuntoutus

Vaativan kuntoutuksen toteutus aivovamman saaneilla etäkuntoutuksena, AV Etäkuntoutus Vaativan kuntoutuksen toteutus aivovamman saaneilla etäkuntoutuksena, AV Etäkuntoutus Hankkeen tutkimus- ja kehittämisryhmä Kelan tukema etäkuntoutushanke Aivovamma Aivovamma on traumaattinen aivojen vaurio,

Lisätiedot

Fysiikan nykytila ja saavutukset

Fysiikan 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

Lisätiedot

Uudet kokeet testaavat maailmankaikkeuden kohtalon: Muuttuuko kaikki aine lopulta säteilyksi?

Uudet 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

Lisätiedot

Perusvuorovaikutukset. Tapio Hansson

Perusvuorovaikutukset. Tapio Hansson Perusvuorovaikutukset Tapio Hansson Perusvuorovaikutukset Vuorovaikutukset on perinteisesti jaettu neljään: Gravitaatio Sähkömagneettinen vuorovaikutus Heikko vuorovaikutus Vahva vuorovaikutus Sähköheikkoteoria

Lisätiedot

Kosmos = maailmankaikkeus

Kosmos = maailmankaikkeus Kosmos = maailmankaikkeus Synty: Big Bang, alkuräjähdys 13 820 000 000 v sitten Koostumus: - Pimeä energia 3/4 - Pimeä aine ¼ - Näkyvä aine 1/20: - vetyä ¾, heliumia ¼, pari prosenttia muita alkuaineita

Lisätiedot