Частица
<<  Самара, ты сердца моего частица Контрольный тест по теме «Частицы»  >>
Физика частиц и космология
Физика частиц и космология
Структура вещества
Структура вещества
4 типа взаимодействий
4 типа взаимодействий
Зоопарк частиц
Зоопарк частиц
Силы и переносчики взаимодействия
Силы и переносчики взаимодействия
Объединение взаимодействий
Объединение взаимодействий
Успехи Стандартной Модели
Успехи Стандартной Модели
Что такое космология
Что такое космология
Что говорит нам Космология об истории Вселенной
Что говорит нам Космология об истории Вселенной
Из чего состоит Вселенная
Из чего состоит Вселенная
То, из чего сделаны мы сами и все вокруг дает вклад в плотность
То, из чего сделаны мы сами и все вокруг дает вклад в плотность
Краткая история Вселенной
Краткая история Вселенной
Первые три минуты
Первые три минуты
Со всех направлений микроволновое излучение одинаково, с одной и той
Со всех направлений микроволновое излучение одинаково, с одной и той
Анизотропия реликтового излучения
Анизотропия реликтового излучения
Можно ли УВИДЕТЬ звуковые колебания Вселенной
Можно ли УВИДЕТЬ звуковые колебания Вселенной
Кривизна пространства и полная энергия Вселенной
Кривизна пространства и полная энергия Вселенной
Откуда анизотропия
Откуда анизотропия
Теоретические ожидания
Теоретические ожидания
Угловой размер
Угловой размер
Недостатки Стандартной Модели
Недостатки Стандартной Модели
Дальнейшие пути развития
Дальнейшие пути развития
Список литературы и ссылок в интернете
Список литературы и ссылок в интернете
Список литературы и ссылок в интернете
Список литературы и ссылок в интернете
Список литературы и ссылок в интернете
Список литературы и ссылок в интернете
Возможные темы для рефератов
Возможные темы для рефератов

Презентация: «Физика частиц и космология». Автор: Дмитрий Наумов. Файл: «Физика частиц и космология.pptx». Размер zip-архива: 2563 КБ.

Физика частиц и космология

содержание презентации «Физика частиц и космология.pptx»
СлайдТекст
1 Физика частиц и космология

Физика частиц и космология

Содержание лекции Структура вещества и 4 вида взаимодействий Зоопарк частиц и элементарные частицы Силы и переносчики взаимодействия Объединение взаимодействий Успехи Стандартной Модели Что такое космология? Краткая история Вселенной Из чего состоит Вселенная? Недостатки Стандартной Модели Дальнейшие пути развития

25 июня 2012, Дубна

Дмитрий В. Наумов, ОИЯИ

2 Структура вещества

Структура вещества

3 4 типа взаимодействий

4 типа взаимодействий

Слабое

Гравитационное

Сильное

Электромагнитное

4 Зоопарк частиц

Зоопарк частиц

Фермионы

Бозоны

Лептоны e, ?, ?, ?e, ??, ??

Кварки u, c, t d, s, b

Фотоны, W±, Z, глюоны, поле Хиггса

Частицы составные из кварков

p, n, ?, ?, ?, ?c …

?, K, ?, ?, ?, D,…

Сотни частиц, собранные в PDG: http://pdglive.lbl.gov

5 Силы и переносчики взаимодействия

Силы и переносчики взаимодействия

6 Объединение взаимодействий

Объединение взаимодействий

Электричество, магнетизм и оптика объединены в одну теорию электромагнетизма Максвеллом

Электромагнетизм и слабое взаимодействие объединены в одну Электрослабую теорию Глэшоу, Вайнбергом и Саламом

Электрослабая теория + квантовая хромодинамика = Стандартная Модель (объединение лишь формальное)

Из трех размерных фундаментальных констант h = постоянная Планка с = скорость света G = постоянная Ньютона Строятся Планковские переменные: длина: lp = (h G/c3 )1/2 = 1.6 10-33 см время: tp = (h G/c5 )1/2 = 5.4 10-44 сек масса: mp = (h G)1/2 = 2.18 10-5 г

На этом масштабе ожидается ВЕЛИКОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ Всех взаимодействий

7 Успехи Стандартной Модели

Успехи Стандартной Модели

Экспериментальное и теоретическое значения магнитного момента электрона согласуются на уровне 10-8 СМ описывает огромный объем экспериментальных данных в современной физике частиц В СМ не хватает пока последнего кирпичика – бозона Хиггса (ищут прямо сейчас на БАК) И все же СМ не окончательная теория! Этому нас учит, в первую очередь космология

8 Что такое космология

Что такое космология

Космология – это наука о Вселенной, о ее эволюции от начала до сегодняшнего дня (и далее). Космология «стыкует» всю физику от масштабов 10-33 см до 1028 см: Квантовая физика, Физика элементарных частиц Гравитация

9 Что говорит нам Космология об истории Вселенной

Что говорит нам Космология об истории Вселенной

Вселенная расширяется сейчас – звезды тем краснее, чем они от нас дальше, а значит: Вселенная не была вечной! Она родилась около 13.7 млрд лет назад (Возраст Солнца – 4.6 млрд лет, возраст Земли 4.6-5 млрд лет) Что произошло 13.7 млрд лет назад? И как об этом узнали сегодня? На больших масштабах (около 100 Мпк) Вселенная очень однородна со средней плотностью около 10-29 г/см3 Полный вес Вселенной 1050 тонн Число атомов во Вселенной 1080 Число звезд (3-100) х 1022 в 80 млрд галактик. Вес в момент рождения согласно Бесконечен (теория Большого Взрыва (БВ)) Меньше миллиграмма (инфляционная теория) Вся энергия Вселенной равна НУЛЮ!

10 Из чего состоит Вселенная

Из чего состоит Вселенная

11 То, из чего сделаны мы сами и все вокруг дает вклад в плотность

То, из чего сделаны мы сами и все вокруг дает вклад в плотность

энергии во Вселенной всего лишь на уровне 4.5% Остальное: Темная материя и Темная энергия Не известно, что такое! Вопрос: Но как об этом узнали? Ответ: Реликтовые фотоны!

12 Краткая история Вселенной

Краткая история Вселенной

13 Первые три минуты

Первые три минуты

Время жизни нейтрона зависит от параметров СМ: ?n ~ MW4/(mn-mp)5 достаточно, например, MW = 80 ГэВ ? MW = 53 ГэВ или mn-mp = 1.3 МэВ ? mn-mp = 1.79 МэВ Чтобы нейтрон жил меньше 3 минут вместо 15 минут сегодня!

14 Со всех направлений микроволновое излучение одинаково, с одной и той

Со всех направлений микроволновое излучение одинаково, с одной и той

же температурой Т=2.7К. Откуда оно? Это замороженный свет, оставшийся после 380000 лет после БВ

Вселенная с тех пор расширилась в 3000/2.7 = 1100 раз

15 Анизотропия реликтового излучения

Анизотропия реликтового излучения

Удивительно, но «одинаковость» температуры света справедлива только с точностью до 10-5 К

16 Можно ли УВИДЕТЬ звуковые колебания Вселенной

Можно ли УВИДЕТЬ звуковые колебания Вселенной

Сжатый газ нагревается Флуктуации температуры

17 Кривизна пространства и полная энергия Вселенной

Кривизна пространства и полная энергия Вселенной

Кривизну пространства можно измерить сделав 4 равных шага, каждый раз поворачивая налево на 900

Кинетическая энергия Потенциальная энергия

??=

?>1?Сферическая, открытая Вселенная ?=1?Плоская Вселенная ?<1?Гиперболическая, замкнутая Вселенная

18 Откуда анизотропия

Откуда анизотропия

Кривизна пространства может быть измерена!

19 Теоретические ожидания

Теоретические ожидания

380 000 лет

Время жизни Вселенной

За время жизни Вселенной размер вырос в 1100 раз

Угловой размер = = 1100*380 000 лет/13.7 000 000 000 лет = = 0.03 радиана = 1 градус Если кривизна сферическая > 1 градуса Если кривизна гиперболическая < 1 градуса

20 Угловой размер

Угловой размер

21 Недостатки Стандартной Модели

Недостатки Стандартной Модели

В СМ нет разумного кандидата на роль темной материи и темной энергии СМ не может описать тот факт, что вещества во Вселенной больше, чем анти-вещества Поле бозона Хиггса даст вклад в плотность энергии во Вселенной много больший, чем сегодняшнее число Большое (больше 20) число свободных параметров

Еще вопросы: За время эволюции Вселенной плотность материи уменьшилась в 10100 раз. Почему сегодня плотность материи и плотность энергии вакуума одного порядка? Случайно ли это? Почему у вакуума не нулевая плотность энергии?

22 Дальнейшие пути развития

Дальнейшие пути развития

Работа М.Планка положила начало квантовой механики

За последние 10-15 лет получены новые фундаментальные знания об эволюции и свойствах Вселенной Стандартная Модель очень успешно описывает почти все экспериментальные данные на Земле, однако, она не полна, когда речь идет о космологии Возможно, мы стоим на пороге важных открытий в физике. Будущие Открытия – дело молодых!

М.Планк: Я хочу заниматься теоретической физикой Ф.Жолли: Не надо! Она уже, в основном, построена. Осталось заделать мелкие проблемы

23 Список литературы и ссылок в интернете

Список литературы и ссылок в интернете

Planck project http://rssd.esa.int WMAP Mission: http://map.gsfc.nasa.gov/ SuperNova Cosmology Project http://www.supernova.lbl.gov/ http://www.astronet.ru http://en.wikipedia.org/wiki/Gravitational_lens

24 Список литературы и ссылок в интернете

Список литературы и ссылок в интернете

Космология . Физика космоса. Маленькая энциклопедия. М.: Сов. энциклопедия, 1986, с. 90. Вайнберг С. Первые три минуты. М.: Энергоиздат, 1981. Долгов А.Д., Зельдович Я.Б., Сажин М.В. Космология ранней Вселенной. М.: МГУ, 1988. Зельдович Я.Б., Новиков И.Д. Строение и эволюция Вселенной. М.: Наука, 1975. Окунь Л.Б. Физика элементарных частиц. М.: Наука, 1988.

25 Список литературы и ссылок в интернете

Список литературы и ссылок в интернете

D.Scramm and M.S. Turner, ``Big Bang enters the precision era'', RMP70(1998)0303 В.Л.Гинзбург, “О некоторых успехах физики и астрономии за последние три года”, УФH172(2002)0213 В.А.Рубаков, ``Физика частиц и космология: состояние и надежды”, УФН169(1999)1299 S.Sarkar, ``Big bang nucleosynthesis and physics beyond the standard model'',RPP59(1996)1493 M.Turner, J.Tyson, ``Cosmology at the millenium'',RMP71(1999)S145 Dolgov, Ya.Zeldovich, ``Cosmology and elementary particles'',RMP53(1981)0001 A.Dolgov, ``Neutrinos in Cosmology'',PR370(2002)333 M.Maggiore, ``Gravitational Wave Experiments ...'',PR331(2000)283 V.L. Ginzburg, ``What problems of physics and astrophysics ...'', PhU042(1999)0353 I.L.Rozental, ``Elementary particles and cosmology'', PhU40(1997)0763 V.A. Rubakov, M.E.Saposhnikov, ``Electroweak baryon number non-conservation ...'', PhU039(1996)0461 J.Ellis, ``Astropartical Physics: A personal outlook'', NPB48(1996)522 J.Ellis, ``Particles and Cosmology'',NPB35(1994)005 J.M.Uson, ``General Cosmology: Overview and outstanding problems'',NPB28A(1992)017 L.Jauneau, ``Introduction to Gravity and Cosmology'', LAL88-41 M.Kutschera, ``Introduction to Physical Cosmology'', INP-1659-PH P.Olesen, ``An introduction to cosmology'',ESHEP(1997)220 astro-ph/0204294, astro-ph/0208103, astro-ph/0208103 astro-ph/0210580, astro-ph/0305038, astro-ph/0305063 astro-ph/0309703, astro-ph/0309704, astro-ph/0402065 astro-ph/9312022, astro-ph/9609007, astro-ph/9905017 astro-ph/9911325, astro-ph/9911440, gr-qc/0101003 gr-qc/0103023, hep-ph/0101119, hep-ph/0104251 hep-ph/0201178, hep-ph/0304257, hep-ph/0304264 hep-ph/0308251, hep-ph/9808418, hep-ph/9811432 hep-ph/9904502, hep-th/0209261, hep-th/9802057 hep-th/9907067

26 Возможные темы для рефератов

Возможные темы для рефератов

Темная энергия Темная материя Кривизна Вселенной Нуклеосинтез Бариогенезис Квазары Реликтовое излучение Анизотропия реликтового излучения Крупно-масштабные структуры Как образуются галактики Почему светят звезды? Взрыв звезды — сверхновая Теория Большого взрыва. Успехи и проблемы Инфляционная Модель

«Физика частиц и космология»
http://900igr.net/prezentacija/russkij-jazyk/fizika-chastits-i-kosmologija-200421.html
cсылка на страницу
Урок

Русский язык

100 тем
Слайды
900igr.net > Презентации по русскому языку > Частица > Физика частиц и космология