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

Samankaltaiset tiedostot
Paula Eerola

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

Teoreettinen hiukkasfysiikka ja kosmologia Oulun yliopistossa. Kari Rummukainen

Havainto uudesta 125 GeV painavasta hiukkasesta

CERN ja Hiukkasfysiikan kokeet Mikä se on? Mitä siellä tehdään? Miksi? Mitä siellä vielä aiotaan tehdä, ja miten? Tapio Lampén

Opetusesimerkki hiukkasfysiikan avoimella datalla: CMS Masterclass 2014

Hiukkaskiihdyttimet ja -ilmaisimet

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

perushiukkasista Perushiukkasia ovat nykykäsityksen mukaan kvarkit ja leptonit alkeishiukkasiksi

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

Hyvä käyttäjä! Ystävällisin terveisin. Toimitus

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

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

Uusimmat tulokset ATLAS-kokeen Higgs hiukkasen etsinnästä

Robert Brout. Higgsin bosoni. S. Lehti Fysiikan tutkimuslaitos Helsinki. Francois Englert. Peter Higgs

Mitä energia on? Risto Orava Helsingin yliopisto Fysiikan tutkimuslaitos CERN

Hiukkaskiihdyttimet ja -ilmaisimet

Laboratoriot ja kokeet

LHC kokeet v J.Tuominiemi /

Teoreetikon kuva. maailmankaikkeudesta

LHC -riskianalyysi. Emmi Ruokokoski

Hiukkaskiihdyttimet. Tapio Hansson

Tervetuloa. Espoon yhteislyseo, Ivalon ja Kuninkaantien lukiot

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

Alkeishiukkaset. Standarimalliin pohjautuen:

Hiukkasfysiikan kokeet

Hiukkasfysiikka, kosmologia, ja kaikki se?

Tervetuloa Pohjois-Tapiolan, Tapiolan ja Viherlaakson lukiot

Hiukkasfysiikan kokeet

Hiukkasfysiikan avointa dataa opetuskäytössä

Higgsin bosonin etsintä CMS-kokeessa LHC:n vuosien 2010 ja 2011 datasta CERN, 13 joulukuuta 2011

Hiukkasfysiikan luento Pentti Korpi. Lapuan matemaattisluonnontieteellinen seura

Hiukkasfysiikkaa teoreetikon näkökulmasta

Maailmankaikkeuden synty ja aineen perusrakenne

Flrysikko Higgs iuhli. löytymistä 4. z.totz

Korrelaatiofunktio ja pionin hajoamisen kinematiikkaa

Higgsin fysiikkaa. Katri Huitu Fysiikan laitos, AFO Fysiikan tutkimuslaitos

MasterClass 14. Hiukkasfysiikan kokeet

Alkeishiukkaset. perushiukkaset. hadronit eli kvarkeista muodostuneet sidotut tilat

Lataa Maailmanlopun hiukkanen - Sean Carroll. Lataa

Mikä on CERN? Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire

Harvinainen standardimallin ennustama B- mesonin hajoaminen havaittu CMS- kokeessa

Mahtuuko kaikkeus liitutaululle?

Aineen olemuksesta. Jukka Maalampi Fysiikan laitos Jyväskylän yliopisto

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

Ydin- ja hiukkasfysiikka 2014: Harjoitus 5 Ratkaisut 1

Triggeri. Tuula Mäki

Hiukkasfysiikkaa. Tapio Hansson

Fysiikan Nobel 2008: Uusia tosiasioita aineen perimmäisistä rakenneosasista

Atomimallit. Tapio Hansson

Hiukkasten lumo: uuden fysiikan alku. Oili Kemppainen

Vuorovaikutuksien mittamallit

Neutriinokuljetus koherentissa kvasihiukkasapproksimaatiossa

Arttu Haapiainen ja Timo Kamppinen. Standardimalli & Supersymmetria

CLIC-TUTKIMUSPROJEKTI

Fysiikan nykytila ja saavutukset

Fysiikkaa runoilijoille Osa 7: kohti kaiken teoriaa

Atomimallit. Tapio Hansson

AVOIN HIUKKASFYSIIKAN TUTKIMUSDATA OPETUSKÄYTÖSSÄ

Neutriinofysiikka. Tvärminne Jukka Maalampi Fysiikan laitos, Jyväskylän yliopisto

(Hiukkas)fysiikan standardimalli

Perusvuorovaikutukset. Tapio Hansson

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

CERN-matka

Aine ja maailmankaikkeus. Kari Enqvist Helsingin yliopisto ja Fysiikan tutkimuslaitos

STANDARDIMALLI. Perus- Sähkö- Elektronin Myonin Taun hiukka- varaus perhe perhe perhe set

FYSH300 Hiukkasfysiikka valikoe, 4 tehtavaa, 3h. Palauta kysymyspaperit ja taulukot vastauspaperisi mukana!

Fysiikan maanalaisen tutkimuksen nykytila Suomessa

766334A Ydin- ja hiukkasfysiikka

VIRTUAALIKONEEN TESTAAMINEN

Aineen rakenteesta. Tapio Hansson

Fysiikkaa runoilijoille Osa 5: kvanttikenttäteoria

Suojeleva Aurinko: Aurinko ja kosmiset säteet IHY

Neutriino-oskillaatiot

Perusvuorovaikutukset. Tapio Hansson

Higgsin hiukkasta tutkimassa LHC:llä

766334A Ydin- ja hiukkasfysiikka

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

8. Hiukkasfysiikka ja kosmologia

Higgsin hiukkanen ja Husserlin subjektiviteetti

Fysiikan maailmankuva 2015

Kvarkeista kvanttipainovoimaan ja takaisin

sähköverkossa Suprajohtavan käämin suunnitteluperiaatteita eri käämigeometriat (Cont,) 1 Suprajohtavuus sähköverkossa Risto Mikkonen

LIITE 11A: VALOSÄHKÖINEN ILMIÖ

Perusvuorovaikutukset

erilaisten mittausmenetelmien avulla

KYSYMYS: Lai*akaa varaukset järjestykseen, posi9ivisesta nega9ivisempaan.

Kvarkkiaineen tutkimus CERN:n ALICE-kokeessa

Hiukkasfysiikkaa ja kosmologiaa teoreetikon näkökulmasta

FYSIIKAN TUTKIMUSLAITOKSEN JOHTOKUNNAN KOKOUS 3/15 PÖYTÄKIRJA

Säteily ja suojautuminen Joel Nikkola

766334A Ydin- ja hiukkasfysiikka

10 häkellyttävä tosiseikkaa CERNin suuresta törmäyttimestä jotka tulee tietää

Kandidaatintutkielma. CP-rikko neutraalien kaonien hajoamisreaktioissa

REAKTIOT JA TASAPAINO, KE5 KERTAUSTA

Osassa 1 käsiteltiin siirtymää klassisesta fysiikasta moderniin fysiikkaan, fysiikan suhdetta muihin tieteenaloihin ja roolia tieteellisessä

KVANTTIKOSMOLOGIAA VIRKAANASTUJAISESITELMÄ, PROFESSORI KIMMO KAINULAINEN. Arvoisa Dekaani, hyvä yleisö,

763306A Johdatus suhteellisuusteoriaan 2 Kevät 2013 Harjoitus 1

Galaksit ja kosmologia 53926, 5 op, syksy 2015 D114 Physicum

Valkoineni Kääpiö. Gammapurkauksen jälkihehku Tähtikuvioiden mytologiaa

Transkriptio:

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. Atomi Kasvi Molekyyli Solu u-kvarkki u u d d-kvarkki Protoni Atomiydin Neutroni Elektroni P. Eerola, AFO 2.12.2009

Mikä on LHC? LHC Large Hadron Collider Suuri Hiukkastörmäytin on CERN:ssä sijaitseva kiihdytin, jota käynnistetään parhaillaan. LHC:ssä kiihdytetään kahta protonisuihkua vastakkaisiin suuntiin 27 km pitkässä tunnelissa. Protonin energia suihkussa on 7 teraelektronivolttia (7 miljoonaa miljoonaa elektronivolttia). P. Eerola, AFO 2.12.2009 3

Mitä suomalaiset tutkivat LHC:llä? Suomalaiset ovat mukana 3:ssa kokeessa: CMS Compact Muon Solenoid ns. yleiskoe, ALICE tutkii raskaitten atomiytimien törmäyksiä, TOTEM tutkii protonien törmäyksiä, joissa törmäysten lopputuotteet siroavat vain vähän suihkun suuntaan verrattuna. P. Eerola, AFO 2.12.2009 4

CMS-kokeessa suomalaiset tutkivat mm:...higgsin hiukkasta Higgsin hiukkanen tarvitaan jotta hiukkasille saadaan massa spontaani symmetriarikko! Suomalaiset tutkijat etsivät erityisesti Higgsin hiukkasta lopputiloissa joissa on tau-leptoneita. Jos Supersymmetria puuttuu peliin Higgsin hiukkasia on tässä tapauksessa ainakin 5 kpl yhden sijasta, ja taulopputilat ovat tässä tapauksessa entistä tärkeämpiä. P. Eerola, AFO 2.12.2009 5

...b-kvarkkeja sisältäviä törmäyksiä b-kvarkit (toiseksi raskaimmat kvarkit top-kvarkin jälkeen) ovat oiva työkalu monien asioiden tutkimiseen, koska niitä tuotetaan paljon ja ne on helppo havaita b-kvarkkien avulla voidaan tutkia ns. CP-symmetriarikkoa, vahvoja ja heikkoja vuorovaikutuksia, hiukkasfysiikan ns. Standardimallia, jne. P. Eerola, AFO 2.12.2009

Maailmankaikkeuden pimeä materia: supersymmetrisiä hiukkasia? LHC:llä on mahdollista tuottaa ja havaita supersymmetrisiä hiukkasia, jos niitä on olemassa. P. Eerola, AFO 2.12.2009

Miten kokeet rakennetaan? Koelaitteistot rakentaa kollaboraatiot eräänlainen tutkimuskonsortio jossa on mukana jopa toista sataa yliopistoa tai tutkimuslaitosta. CMS-kollaboraatio: 183 yliopistoa/tutkimuslaitosta 38:sta maasta, yhteensä yli 3000 fyysikkoa, insinööriä ja opiskelijaa. Suomen kontribuutiot (Helsinki, Lappeenranta): Jälki-ilmaisin (Tracker) Tietokoneohjelmistot Myoniliipaisu P. Eerola, AFO 2.12.2009 8

CMS:n jälki-ilmaisimen asennus Jälki-ilmaisin koostuu pii-ilmaisimista, joista muodostuu 10 miljoonaa tiedonlukuyksikköä. P. Eerola, AFO Antti Onnela ja Harri Katajisto 2.12.2009

CMS jälki-ilmaisin joulukuussa 2006 P. Eerola, AFO 2.12.2009

Jälki-ilmaisimen asennus CMS-kokeen sisään P. Eerola, AFO 25.10.2008

2.12.2009 12

TOTEM-koe LHC - IP5 RP T2 T1 CMS Hyvin pienen ( µrad) sirontakulman protonien havaitseminen ±220 m & ±147 m törmäyspisteestä T1 T2 TOTEM Pienen ( mrad) sironta-kulman hiukkasten havaitseminen törmäyspisteen lähellä. kontribuutiot (Helsinki): T2:n ilmasimien rakentaminen ohjelmistot ja fysiikka RP

TOTEMin T2-trakkeri

TOTEMin Roman Potit

1. käynnistys LHC käynnistettiin 10.9.2008 ensimmäiset protonisuihkut renkaan ympäri molempiin suuntiin, kuitenkin eri aikaan (ei törmäyksiä) 19.9.2008 kahden magneetin välinen sähköinen liitos petti heliumvuoto, mekaanisia rikkoja. 2.12.2009 16

LHC is ready again... P.Jenni

2. käynnistys Tällä hetkellä kaikki on uudestaan valmista, ja LHC:tä käynnistetään. 8-9.11.2009 toinen suihkuista CMSdetektoriin asti: ns. beam splash events, joissa suihku pysäytetään kollimaattoreihin juuri ennen detektoria miljoonia samansuuntaisia myoneja detektorin läpi. Beam 2 2.12.2009 18

Suihkut renkaan ympäri 20.11. 23.11. 2 stabiilia suihkua renkaassa 2.12.2009 19

Ensimmäinen pp-törmäys CMS:ssä 23.11.09 n. 19.20 2.12.2009 20

The Grand Plan Nov2009 End 2009 Essential 450 GeV commissioning Machine protection commissioning 1 Experiments magnets at 450 GeV 450 GeV collisions Ramp commissioning to 1.2 TeV Beam safety Energy Safe Pretty Safe 450 GeV 1 e12 1 e11 1 TeV 2.5 e11 2.5 e10 3.5 TeV 3.0 e10 5 e9 Jan 2010 Machine protection commissioning 1.5 First collisions at 1.2 TeV System/beam commissioning Machine protection commissioning 2 3.5 TeV beam & first collisions Full machine protection qualification Pilot physics LHC news - CMS - J. Wenninger 2.12.2009 21

KIITOS MIELENKIINNOSTA! P. Eerola, AFO 2.12.2009