LHCLHCGodinu dana kasnijeGodinu dana kasnije

Milan MiloševićMilan Miloševićwww.mmilan.comwww.mmilan.com

Milan MiloševićMilan Miloševićwww.mmilan.comwww.mmilan.com

Knjaževac, 29. 10. 2009

www.mmilan.com

Sadržaj:➢ Struktura materije➢ Tipovi akceleratora➢ Akcelerator LHC i detektori➢ Fizika TeV-a➢ LHC pre godinu dana➢ LHC danas

www.mmilan.com

Sadržaj:➢ Struktura materije➢ Tipovi akceleratora➢ Akcelerator LHC i detektori➢ Fizika TeV-a➢ LHC pre godinu dana➢ LHC danas

www.mmilan.com

Credits: http://www.ipp.phys.ethz.ch/

Struktura materije

www.mmilan.com

Credits: http://www.ipp.phys.ethz.ch/

Čestice i sile

www.mmilan.com Credits: http://www.particleadventure.org/

www.mmilan.com

Ujedinjenje fizike?

www.mmilan.com

Sadržaj:✔ Struktura materije➢ Tipovi akceleratora➢ Akcelerator LHC i detektori➢ Fizika TeV-a➢ LHC pre godinu dana➢ LHC danas

www.mmilan.com

Na početku beše atom...

Ernest Rutherford

www.mmilan.com

Elektrostatički akceleratori

Robert J. Van der Graaf (1901-1967)

Maksimalni potencijal ~ 20MV

www.mmilan.com

Linearni akceleratori (1)

www.mmilan.com

Linearni akceleratori (2)

Credit: TESLA, Hamburg, Nemačkahttp://www.desy.de

www.mmilan.com

Ciklotron i sinhrotron

www.mmilan.com

Kolajder

www.mmilan.com

www.mmilan.com

•SAD: – TEVATRON (Batavia, Illinois) – SLC (SLAC, Stanford, California) – RHIC (Brookhaven, NY)

•EVROPA: -– LEP, SPS, (LHC) (CERN, Geneve)– HERA (DESY, Hamburg)

•AZIJA: – TRISTAN (KEK, Tokyo, Japan) – BEPC (Peking, China)

www.mmilan.com

Primena

Izvor: W. Mondelaers JUAS 2004

www.mmilan.com

Sadržaj:✔ Struktura materije✔ Tipovi akceleratora➢ Akcelerator LHC i detektori➢ Fizika TeV-a➢ LHC pre godinu dana➢ LHC danas

www.mmilan.com

LHCLHCLarge Hadron ColliderLarge Hadron Collider

www.mmilan.com

www.mmilan.com

Video: http://www.youtube.com/watch?v=AHT9RTlCqjQ

www.mmilan.com

Malo brojeva:

● Temperatura: 1.8K● Dužina: 27 km● 1300 magneta (~ 13 metara, ukupno 24 kilometara)● Struja: 6500 – 9000 A● Magnetno polje: 8.5 T

Sudar EnergijaLuminoznost

[cm-2s-1]

LEP e+ - e- 200 GeV 1032

LHC p - p 14 TeV 1034

www.mmilan.com

(C) Maximilien Brice, CERN

www.mmilan.com

1 eV = 1.6 x 10-19 J

1 TeV = 1.6 x 10-19 x 1012 J = 1.6 x 10-7 J

1/2 m v2 = 1.6 x 10-7 J,

m = 2 x 10-6 kg

v = 0.4 m/s = 1.4 km/h

www.mmilan.com

Snop protona

● Svaki snop 2808 rojeva

● Svaki roj 1.15×1011 protona, dugačak nekoliko centimetara

● Prečnik nekoliko mm, tačka sudara ~16 mikrometara

● Početna brzina čestica 0.999997828 c

● Dostižu maksimalnu brzinu 0.999999991 c

www.mmilan.com

Detektori

● ATLAS (A Toroidal LHC AparaturuS)● CMS (Compact Muon Solenoid)● ALICE (A Large Ion Colider)● LHCb (Large Hadron Collider beauty)

● TOTEM (TOTal Elastic and diffractive cross section Measurement)

● LHCf (Large Hadron Collider forward)

www.mmilan.com

ATLAS

● Dužina 46m, prečnik 25m.

● Najveći detektor čestica ikad konstruisan

● Masa: 7000 tones

● Lokacija: Meyrin, Switzerland.

Credits: http://public.web.cern.ch

www.mmilan.com

ATLAS u tri minuta

Video: http://www.youtube.com/watch?v=ckARmttkTS4

www.mmilan.com

Postavljanje cevi kroz koju prolazi snop (Maximilien Brice, © CERN)

www.mmilan.com ATLAS detector, jul 2007 (Claudia Marcelloni, © CERN)

www.mmilan.com

Spuštanje jednog od dva “mala točka”, detkor muona. (Claudia Marcelloni, © CERN)

www.mmilan.com

CMS

● Dužina: 21m, prečnik 15m.

● Masa: 12 500 tones

● Lokacija: Cessy, France.

Credits: http://public.web.cern.ch

www.mmilan.com

CMS (Compact Muon Solenoid) experiment Tracker Outer Barrel. (Maximilien Brice, © CERN)

www.mmilan.com

Insertion of the tracker in the heart of the CMS detector. (Maximilien Brice, © CERN)

www.mmilan.com

Detektovanje čestica

http://public.web.cern.ch/PUBLIC/en/Research/Detector-en.html

www.mmilan.com

Video: http://www.youtube.com/watch?v=cyILaED5sBE (deo, ~3. min)

www.mmilan.com

ALICE

● Dužina: 26m, prečnik 16m

● Masa: 10 000 tona ● Lokacija: St Genis-

Pouilly, France.

● Detektor teških jona (Pb-Pb sudari)

● Gustina materije → “Big Bang”

Credits: http://public.web.cern.ch

www.mmilan.com

LHCb

● Dužina: 21m, visina: 10m, širina 13m

● Masa: 5600 tona● Lokacija: Ferney-Voltaire,

France

● Narušenje CP simetrije u sistemima sa b kvarkom

● Objašnjenje odsustva antimaterije u prirodi

● Jedno od osnovnih pitanja!

www.mmilan.com

TOTEM detectorDužina: 440 m, prečnik 5 m

Masa: 20 tona Lokacija: Cessy, France (blizu CMS-a)

Dimenzije protona, merenje luminoznosti, “pomoć” CMS-u, itd

LHCf detectorDimenzije: dva detektora, dužina 30 cm, visina 80 cm, širina 10 cm

Masa: po 40 kgLokacija: Meyrin, Switzerland (blizu ATLAS)

140m ispred i iza ATLAS-a, kalorimetar koji meri energiju kreiranih čestica (pod malim uglom)

www.mmilan.com

www.mmilan.com

Obrada rezultataU ovome

Treba prona ić

•Pretraga: 1 u 1013

•Jedna osoba na 1000 “Zemlji”

www.mmilan.com

Koliko podataka?

● 40 miliona sudara u sekundi● 100 značajnih sudara u sekundi● 1MB podataka po sudaru → “snimanje”

0.1 GB/s● 1010 zabeleženih sudara godišnje → 10

PB/godišnje

www.mmilan.com

Gde smestiti podatke1 MBDigitalna fotografija

1GB = 1024MBDVD film

1TB = 1024GBSva godišnja izdanja knjiga (u svetu)

1PB = 1024TBRezultat LHC-a

1EB = 1024PBGodišnja “proizvodnja” informacija na planeti

Concorde(15 Km)

Balloon(30 Km)

CD stack with1 year LHC data!(~ 20 Km)

Mt. Blanc(4.8 Km)

www.mmilan.com

http://gridmap.cern.ch

www.mmilan.com

Sadržaj:✔ Struktura materije✔ Tipovi akceleratora✔ Akcelerator LHC i detektori➢ Fizika TeV-a➢ LHC pre godinu dana➢ LHC danas

www.mmilan.com

(credit: CERN & Alan Walker/AFP/Getty Images)

www.mmilan.com

www.mmilan.com

Zadaci:

● Higsova čestica● Ujedinjenje interakcija● Supersimetrija● Antimaterija i narušenje simetrije● Tamna materija i energija● Ekstradimenzije

www.mmilan.com Credits: http://www.valdostamuseum.org/hamsmith/cosm.html

www.mmilan.com

www.mmilan.com

www.mmilan.com

Sadržaj:✔ Struktura materije✔ Tipovi akceleratora✔ Akcelerator LHC i detektori✔ Fizika TeV-a➢ LHC pre godinu dana➢ LHC danas

www.mmilan.com Credits: http://lhc-operation.web.cern.ch/

www.mmilan.com http://www.newscientist.com/gallery/dn16254-damage-that-derailed-higgs-hunt

www.mmilan.com

Sadržaj:✔ Struktura materije✔ Tipovi akceleratora✔ Akcelerator LHC i detektori✔ Fizika TeV-a✔ LHC pre godinu dana➢ LHC danas

www.mmilan.com

Popravka (1)

● Zagrejati na sobnu temperaturu● Popraviti 53 superprovodna magneta

oštećena septembra 2008● Izbušiti sigurnosne otvore (od 8 inča), na

polovini od 1323 magneta, koji omogućavaju kontrolu pritiska

● Instalirati sigurnosni sistem 1000 puta veće osetljivosti

www.mmilan.com

Popravka (2)

● Proveriti i popraviti sve kontakte između magneta

● Ohladiti ponovo ceo sistem na ~1K● Pojačati struju u magnetima do 6000A

(potrebno nekoliko nedelja)● Testirati ceo sistem i sistem za

“izbacivanje” protona (za 1/5000 deo sec)

www.mmilan.com

24-25. oktobar 2009

http://lhc-commissioning.web.cern.ch/lhc-commissioning/

www.mmilan.com

Čemu sve to služi...

… a još i ne radi?

Jules Piccard (University of Basel), 1880 godine instalirao je prvu telefonsku liniju u gradu, od kuće do instituta. Ponosno je svoj uspeh pokazao kolegama, ali dobio je odgovor: “Izgleda odlično, ali sumnjam da će ikada imati praktičnu primenu”.

"Svetu će biti potrebno samo pet kompjutera"

Thomas J. Watson, IBM

"640 kB je maksimum memorije koji će ikada biti potreban"

Bill Gates, Microsoft

"Kućni računari nisu potrebni"

Ken Olsen, DEC (nekada vodeći proizvođač miniračunara)

www.mmilan.com

Nema razloga za paniku :)

Video: http://www.youtube.com/watch?v=5qQTeJ1-YT8

www.mmilan.com

Objavljeno pod Creative Commons "Attribution-Noncommercial-Share Alike" 3.0 Licencom, ukoliko nije drugačije naglašeno. To znači da je sadržaj moguće kopirati, distribuirati i remiksovati sve dok se ne koristi u

komercijalne svrhe i naveden je link ka originalnom izvoru.

Pitanja?

● Homepage: http://www.mmilan.com● E-mail: mm@mmilan.com● http://www.facebook.com/mmilann● http://www.facebook.com/univerzum● http://www.twitter.com/mmilann● http://www.slideshare.net/mmilan81