Gekoppelte Schwingungen bei Pendeln und Elementarteilchen

Klänge von Pikohertz bis Petahertz
Kosmologie und Teilchenphysik als akustische Phänomene
1.
2.
3.
4.
Kosmologie: Die Mikrowellen vom Urknall
Dunkle Materie
Gekoppelte „Neutrino-Pendel“
Die Massen der Elementarteilchen
Michael Kobel
TU Dresden
MNU Tagung Berlin
11.9.2009
Strukturbildung im Universum
MPI für Astrophysik München, MIllenium Simulation
http://www.mpa-garching.mpg.de/galform/virgo/millennium/
t = 0,2 Mrd. Jahre
20 Mio Lichtjahre
t = 4,7 Mrd. Jahre
150 Mio Lichtjahre
“erste Sterne”
t = 1,0 Mrd. Jahre
50 Mio Lichtjahre
“erste Galaxien”
t = heute
300 Mio Lichtjahre
Ursprung der Dichteunterschiede
Postulat:
Aus Nachhall der Quantenfluktuationen des Urknalls,
„eingefroren“ durch Inflation
(überholen Ereignishorizont)
Verstärkt durch gravitatives
„Aufsammeln“ der Umgebung
Grenze der Beobachtung: Kosmischer Mikrowellenhintergrund
Ursprung der Hintergrundstrahlung
M
ater
Vern ie-Anti
Bis 380.000 Jahre nach Urknall:
m
icht
ung aterie
in P
„Plasma“ aus Protonen, Heliumkernen, Elektronen, Photonen
hoto
1
:
0,06
:
1,12
: 2.000.000.000
nen
Strahlung (Photonen) und Materie in Wechselwirkung
Temperatur T > 3000 K Æ Ionisation von H-Atomen durch Photonen
380.000 Jahre nach Urknall:
Atomhüllen bilden sich
Das Universum wird durchsichtig
Strahlung breitet sich ungehindert aus
Wenn das Universum heute 80 Jahre wäre…
(13.700.000.000 Jahre Æ 80 Jahre)
Ein Neugeborenes,
19 Stunden alt.
Erste Schritte
mit 13 Monaten
Schulanfang
mit 6 Jahren
Das Universum ist 80.
„Hat“ seit 5 Stunden
Homo Sapiens
Unsere Sonne
Wie lange braucht das Licht
(Photonen) vom Inneren an die
Sonnenoberfläche?
A: 2 sec
C: 12 Monate
B: 8 min
D: 100,000
100.000 Jahre
Analogie: Die Sonne
Gasball aus H und He, normalerweise durchsichtig
Innen: T > 10.000.000 K
Ionisation der Atome
freie Elektronen
Licht jeder Energie
wird absorbiert
und wieder emittiert
Erst nach ~100.000 Jahren
Ankunft nahe der
Oberfläche
Oberfläche (Photosphäre)
T = 6000 K
Elektronen an
Atome gebunden
Licht kann entweichen
erreicht nach 8 min
ungehindert die Erde
Beispiele zur Vermessung der Hintergrundstrahlung
1999
BOOMERanG
Temperaturschwankungen
Dichtere Regionen sind etwas wärmer als dünnere
Hintergrundstrahlung von dort ist etwas energiereicher
Mittlere Temperatur heute: 2,73 K über absolut Null (-270,42 oC)
Typische Temperaturschwankungen: +- 0,0002 K
Physik Nobelpreis 2006: Entdeckung dieser Schwankungen
John C. Mather und George Smoot (COBE Satellit)
COBE
Mikrowellen als Babyfoto
Cobe 1994
WMAP 2003
Nach Abzug unserer Milchstraße
• Winzige Temperaturschwankungen: T=2,73 K +- 0,0002 K
• “heiße” und “kalte” Flecken = “dichte” und “dünne” Gebiete
• genau wie bei Schall Æ Klang des Universums
Akustische Analogie I: Chladni-Figuren
Akustische Analogie II: Musikinstrumente
Die Obertöne des Kosmischen Klangs
•
Astrophysiker erkennen
an den Obertönen:
•„Form“ des Universums
• Zusammensetzung
Das Ohr hört an Obertönen:
• Art des Instruments
• geübtes Ohr: Bauweise
Vergleich der Akustischen Wellen
Schallgesc hwindigkei t im Gas υ =
∂p
∂ρ
υ
Frequenz f =
λ
Luft
Universum
Verhält.
Wechselwirkung
Druck d. Stöße
Druck d. Strahlung
+ Gravitation (!)
Dichte
3x1025 Moleküle / m3 3x108 Protonen / m3 10-17
(bei 380.000 Jahren)
Zustandsgleichung pVκ = const.Æ p ~ ρκ p = ⅓c2ρ
Geschwindigkeit
v = √κp/ρ = 340 m/s
v= c/√ 3 =1,7x108 m/s 500.000
Wellenlänge
20 mm – 20 m
20.000 – 400.000 Lj
1020 - 1022
Frequenz
17.000 – 17 Hz
10-12 – 0,4x10-13 Hz
10-14-10-16
Akustik bis zu Frequenzen von 0,04 pHz !
Schallwellen vermessen Geometrie
λ (Geometrie) =
υ (1/ Dichte )
f (Tonhöhe)
Geometrieänderung (Dichte=const.) ergibt Frequenzänderung
Länge Æ Tonhöhe (Æ Saiten, Æ Pfeifen)
Form Æ Klang (Frequenzzusammensetzung) (Æ Fourierzerlegung )
a
e
i
o
u
Dichteänderung (Geometrie=const.) ergibt ebenfalls Frequenzänderung
(Æ Einatmen von Helium oder Schwefelhexafluorid SF6 )
Universum: Kenne v und f Î bestimme λ (Maßstab)
Geometrie der Raumkrümmung
erlaubt Rückschluss auf gesamten
Energieinhalt ( Masseninhalt) Ω
Ω = M / Mflach
Ω<1
negativ gekrümmt
flach
Ω=1
positiv gekrümmt
Ω>1
allgemeine
Relativitätstheorie
Geometrie = „Form“ des Universums
Ω>1
Ω=1
13,3 Mrd. Lichtjahre
bekannter
Maßstab
λ
- neg. gekrümmt
- flach
- pos. gekrümmt
Ω = 1,005 +- 0,006
Ω<1
Das Universum als Spiegelsaal?
Flach:= Parallele bleiben Parallel
trotzdem endliches Volumen möglich!
einfachste Lösung: Torus (eingeschränkte 3DÆ2D Visualisierung)
3D Visualisierung als Spiegelsaal
Möglicher Nachweis: “circles-in-the sky”
Sobald Ereignishorizont größer Einheitszelle Æ gleiche Muster gegenüber
(heutiger Ereignishorizont: 46 Mrd. Lichtjahre)
)
konsistent mit langwelligen CMB Pattern!
Spektrum der Wissenschaft, Januar 2009 http://www.spektrum.de/artikel/974631
Beste Anpassung an CMB Daten:
(Aurich, Steiner et al, Uni Ulm, 2008)
http://arxiv.org/abs/0708.1420
Kantenlänge = 54 Mrd. Lichtjahre
(große Unsicherheiten!)
Zusammensetzung des Universums
Beiträge zur Gesamtenergie Ω
atomare Materie (p,n,e): ΩB
Sterne, Planeten, Gaswolken, Schwarze Löcher,…
-- dämpft den ersten „Oberton“
-- verstärkt den zweiten „Oberton“
nichtatomare „dunkle“ Materie (ν, …): ΩDM
Ungebundene Elementarteilchen, schwach wechselwirkend
-- verstärkten den zweiten „Oberton“
„dunkle“ Energie: ΩV
„kosmologische Konstante“
„Vakuumenergie“
unverdünnbar
Ω = ΩB + ΩDM + ΩV = 1
Der Effekt von Gravitation (~Materiedichte)
Veränderung der
Amplitudenverhältnisse
Ergebnis
5% atomare Materie (ΩΒ =0,05)
22% nichtatom. Materie (ΩDM =0,22)
Summe: Ω=1,00 Æ
73% „dunkle Energie“ (ΩV =0,73) !
Unabhängige Bestätigungen:
Supernovae und Galaxiencluster
=ΩV
= ΩB + ΩDM
Zwischenbilanz
•
•
•
•Weder die Erde noch die
Sonne noch die Milchstraße
ist Mittelpunkt des Kosmos
•Selbst der Stoff aus dem all
das gemacht ist, ist eine
„Randerscheinung“ (~ 5%)
•Die „dunkle Energie“
bestimmt die Zukunft
Nur 27% des Universums ist Materie
Ωm = ΩB + ΩDM = 0,27
5/6 davon ist nichtatomare, „dunkle“, Materie
möglicherweise uns völlig unbekannt
73% ist keine Materie, sondern „dunkle Energie“
und treibt das Universum auseinander
Sind Neutrinos die „Dunkle Materie“?
1930: theoretische Einführung
(Pauli)
1956: experimentelle
Entdeckung
(Cowan und Reines)
Neutrinos: “Singles“ des Universums
schwach wechselwirkend:
999.999.999 von 1.000.000.000
schaffen Erddurchquerung
ziemlich verbreitet:
366.000.000 Neutrinos / m3
im Vergleich zu 0,2 Protonen / m3
Î wesentlicher Beitrag zu zu Dunkler Materie,
selbst wenn 1.000.000.000 Mal leichter als Protonen!!!
aber (bis vor kurzem): Ruhemasse unbekannt
Unsere Sonne
Neutrinos brauchen nur 2 sec
vom Inneren an die Oberfläche!
Der „Überlichtknall“ der Neutrinos
(Super)Kamiokande
50,000 t Wassertank
40 m hoch, 40 m ∅
11146 Lichtdetektoren
1 km tief in Kamioka Mine
Japan
νe νµ ντ
d
u
d n
Wp
e- μ− τ−
u
u
d
Jeder der drei
Neutrinoarten
reagiert anders!
Neutrinos aus der Sonne
Kernfusion in der Sonne:
4p Æ 4He + 2e+ + 2νe + 27 MeV Energie
auf der Erde: 1011 solare Neutrinos / cm2 und Sekunde
Produktion:
100% als
νe-„Flavor“
νe νμ? ντ?
Davis (1970 -2000): νe Nachweis auf der Erde
Ergebnis: nur 30% der erwarteten νe
Bestätigung (1995)
Kamiokande
(Sonne live! im
„Neutrinolicht“)
Frequenzen des Neutrino-Flavor Orchesters
nach Quantenmechanischer Mischung
http://neutrinopendel.tu-dresden.de/animation.html
(incl. Besonderer Lernleistung, Johannes Pausch, MAN Gymnasium, DD)
ν3 = (
− νμ + ντ)/√2
ν2 = (−νe + νμ + ντ)/√3
-
+
+
-
+
ν1 = (2νe + νμ + ντ)/√6
+
+
f
46/min
43/min
42/min
P3
P1
P2
+
Neutrino-Oszillationen als Schwebungen
Anregung eines Pendels entspricht Flavor-Oszillationen der Neutrinos
Abwechselnde Schwingung der Pendel
Entspricht „Schwebung“ des angeregten Pendels („mal da, mal weg“)
Schwebung umso schneller bei
Pendel: je größer der Frequenzunterschied, d.h. je stärker die Kopplung k
Neutrinos: je größer der Unterschied der Massen2
Akust. Schwebung: je größer der Frequenzunterschied
Quantitativ: Schwebungsperiode T
Akust Schwebungen:
(kleine Δf)
Pendel:
(kleine Δω2)
Neutrinos:
T =
2
4π
=
f2 − f1
Δω
T =
2
4π
≈
f2 − f1
Δω
L
4π m
L
4π E
'
T
=
=
h
in
Eigenzeit:
T = = h
Δm 2c 2
γc
Δm 2c 4
c
Physikalischer Grund:
Phasenunterschied Δω ∼ Δ(m2)
folgt aus Entwicklung exp(iωt) = exp(iEt) ~ exp(i(p+m2/2p+…)t)
(h =c =1)
Korrespondenzen zur
Akustischen Schwebung
Akustik
Pendel
Neutrinos
Schallwelle
Lineare Schwingung
Kreisbewegung des „Phasenzeigers“
Töne
(feste Frequenz)
Feste Moden
(Æ Eigenfrequenz)
Massezustände
(Æ Phasenfrequenz)
Klang=
Überlagerung der Töne
Ein Pendel =
Überlagerung der festen Moden
Flavorzustand =
QM-Mischung der Massenzustände
Lautstärke
~Schallamplitude2
Energie des Pendels
~Schwingungsamplitude2
QM-Nachweiswahrscheinlichkeit
~ |Wellenfunktion|2
Schwebungsfrequenz
~ Δf der Töne
Schwebungsfrequenz
~ Δf der festen Moden
Flavor-Oszillation der Neutrinos
~ Δm2 der Massezustände
Größenordnung: ~Hz
~ Größenordnung: 0,01 Hz
~ 0,1 – 10 kHz (Beobachter)
~ 0,1 – 10 THz (ν-Eigenzeit)
Atmosphärische Neutrinos
Primäre Kosmische Strahlen
(Protonen, He…)
L=10~20 km
π±, K±
μ±
νμ e±
νμ
Im Idealfall
νμ : νe = 2 : 1
νe
νe und νμ aus Luftschauern:
• Es fehlen keine νe
• Es fehlen νμ, umso mehr, je weiter der Weg
• Erklärung: νμÆ ντ
Flavor-Oszillation als Waage für Neutrinos
Quantenphysik:
Es gibt 3 Sorten von Neutrinos: νe νµ ντ
(„Pendel“)
gekoppelt zu 3 stabilen Moden ν1 ν2 ν3
kleiner Energieunterschied,
abhängig von Kopplung
Pendel: Frequenzunterschied Δf
Neutrinos: Massenunterschied Δm2
Anregung nur eines Pendels:
Regelmäßige Oszillationen der Pendel, abhängig von Kopplung
Bei Herstellung nur einer Neutrinoart:
Regelmäßige Umwandlungen in die andere(n) Art(en)
Bei Nachweis nur einer Neutrinoart:
Neutrinos scheinen zu „verschwinden“, abhängig von Δm2
Analog zu akustischen Schwebungen bei kleinen Δf
Derzeitige Meß-Werte
Atmosphärische ν
Solare + Reaktor ν
Myon-Neutrinos
Elektron-Neutrinos
Δm223 = 2,4 x 10-3 eV2
Δm212 = 0,08 x 10-3 eV2
„schnelle“ Oszillation
„langsame“ Oszillation
L12 = 30 km × E (MeV )
L23 = 1 km × E (MeV )
T23 = 3 μs × E (MeV )
T12 = 90 μs × E (MeV )
E ~ 1000 – 10.000 MeV
E ~ 1 – 10 MeV
meff (νμ) = 30-300 meV
meff (νe) = 3-300 meV
'
T23
= 0,1 − 1 ps
T12' = 0,3 − 30 ps
'
f23
= 1 − 10 THz
f12' = 0,03 − 3 THz
E (MeV )
Lij = 2.5m
Δmij2 (eV 2 )
Noch nicht gemessen: schnelle Oszillationen bei Reaktor-Neutrinos
mit möglichen Werten der Schwebungsfrequenz f´13 bis zu 0,1 PHz
Erklärung der Messungen
•
•
•
Sonnenneutrinos:
weniger νe wegen Oszillation νe Æ νµ, τ
Atmosphärische Neutrinos: weniger νµ wegen Oszillation νµ Æ ντ
Nur möglich bei Energiedifferenz (d.h. Massendifferenz!)
zwischen den stabilen Moden ν1 ν2 ν3
ÎNeutrinos haben Masse!!
(Allerdings hier
nur Differenzen
von m2 messbar!)
• Beitrag zur Masse
des Universums:
0.1% < Ων< 3%
• erklärt nur kleinen
Teil der „dunklen“
Materie
1
2
3
•Animation: Ch. Weinheimer
Offene theoretische Fragen
„
3 Familien von Elementarteilchen
z
z
„
Alle Wechselwirkungen beruhen
auf Ladungssymmetrien
z
z
z
„
Stabile Materie (p, n, e) nur aus erster Familie
Warum dann drei ?
Beispiel: Symmetrie der
starken „Farb“ladung im Neutron
Gluonen sorgen für Symmetrie
und binden die Quarks
Warum diese Symmetrien ?
Weitere Symmetrien ?
z
z.B: Supersymmetrie „SUSY“
zwischen Baustein- und Botenteilchen?
Andere Kandidaten für Dunkle Materie?
„
Supersymmetrische Teilchen?
„
Würden helfen, mehrere Theoretische Fragen zu lösen
z
z
„
Vereinigung aller Kräfte incl Gravitation
Verständnis großer Zahlenverhältnisse
Leichtestes SUSY Teilchen stabil
= Dunkle Materie (ca 3000 /m3)?
z
z
stabil, massiv (> 50 Protonmassen),
schwache Wechselwirkung
Direkte Entdeckung möglich bei:
ATLAS & CMS am LHC des CERN
Die Ruhemassen der Bausteine
„
Symmetrien erfordern masselose Teilchen
z
z
Masse (MeV/c²)
z
Erhalten Masse erst ~ 10-10 sec nach Urknall
durch „spontane“ Symmetriebrechung
Entsteht Masse durch Kopplung
an ein „Higgs“ Hintergrundfeld?
Was verursacht die riesigen Massenunterschiede ?
„Sandkorn .vs. Ozeandampfer“
3x105 2x1013
1000000
100000
10000
1000
100
10
1
0,1
0,01
0,001
0,0001
0,00001
0,000001
1E-07
1E-08
1E-09
1E-10
1E-11
1E-12
172000
1300
106
90
5
4200
1777
2
0,5
Up Typ
Down Typ
Lepton +/Neutrino
0,000000001?
0
0,00000005
0,000000009
1
2
Familie
3
4
Die Bedeutung der Teilchenmassen
“
Größen- und Energieskala der Atome
(Moleküle, Festkörper, Lebewesen, …)
Elektronmasse regiert atomare Energien und Radien
“
“
“
Bindungsenergie steigt mit me
Atomdurchmesser fällt mit 1 / me
Stabilität der Nukleonen:
Feine Abstimmung zwischen
“ Starker Kraft
“ Elektromagn. Abstoßung der Quarks
“
Massen(differenzen): md - mu , md - me
40
Auswirkung von Änderungen
„
Die Masse der Atome kommt
z
z
„
Ändern von mu ,md oder me hätte
z
z
z
„
Leben: 30m große Riesenwesen auf Titan?
Erniedrige md – me um 1 MeV/c2
z
z
„
kaum Effekt auf Atommassen
kaum Effekt auf Materiedichte ΩΒ
riesigen Effekt auf Verhalten der Materie
Erniedrige me auf 0.025 MeV/c2
z
„
nur ~1% aus Ruhemasse der Bausteine
99% aus Energie der Quarkbindung
ermöglicht Umwandlung des Wasserstoffs:
keine Wasserstoff-Atome, n stabil
Erniedrige md – mu um 2 MeV/c2
z
z
z
Proton- und Deuteriumzerfall
Keine Sterne
nur neutrale Teilchen (n, γ, ν)
p
n
W-
e-
νe
Animation: Was wäre wenn…
Kleinere W-Masse
Tatsächlicher Ablauf
Kleinere d-Quarkmasse
Kleinere Elektronmasse
View Online: www.vimeo.com/2983002
Download: www.teilchenphysik.de/e26/e50/e36571
„
Erst nachdem der LHC geklärt hat,
wie Teilchenmassen überhaupt entstanden sind,
wird man erforschen können, wie ihre Werte zustande kamen.
„
http://prola.aps.org/abstract/RMP/v68/i3/p951_1
R.N. Cahn,
„The 18 arbitrary parameters of the standard model in your everyday life“(1996)
http://arxiv.org/abs/hep-ph/9707380
V.Agrawal, S.M.Barr, J.F.Donoghue, D.Seckel,
„The anthropic principle and the mass scale of the Standard Model“ (1997)
http://arxiv.org/abs/astro-ph/9909295v2
C. Hogan, „Why the Universe is Just So“ (1999)
http://arxiv.org/abs/0712.2968v1
Th Damour und J.F.Donoghue,
„Constraints on the variability of quark masses from nuclear binding“ (2007)
„
„
„
Anschaulich
„
Leeres Vakuum
z
z
„
Higgshintergundfeld
z
z
z
„
Alle Teilchen sind masselos
bewegen sich mit Lichtgechwindigkeit.
Teilchen werden durch WW mit dem
Higgs-Hintergrund-Feld verlangsamt.
Teilchen erhalten effektiv eine Masse.
Wert hängt von der Stärke der WW
mit dem Hintergrundfeld ab.
Higgs-Teilchen
z
z
quantenmechanische Anregung
des Higgsfeldes
notwendige Konsequenz des Konzepts !
Der Large Hadron Collider
~8 km
CERNPrevessin
Frankreich
Schweiz
SPS
Beschleuniger
CERN
Hauptgelände
LHC Beschleuniger
(etwa 100m unter der Erde)
Michael Kobel
MNU Tagung
11.09.09
44
LHC Energie
Gespeicherte Energie der beiden Protonenstrahlen: 2 x 350 MJ
Wie 240 Elefanten auf Kollisionskurs
120 Elefanten mit 40 km/h
Die Energie eines
einzelnen Protons
entspricht der einer
Mücke im Anflug
Michael Kobel
120 Elefanten mit 40 km/h
Nadelöhr:
0.3 mm Durchmesser
Protonstrahlen am Kollisionspunkt:
0.03 mm Durchmesser
MNU Tagung
11.09.09
45
Bilder vom LHC
page 10
CERN visit - Introduction
Michael Kobel
MNU Tagung
11.09.09
47
Ein Blick in den Tunnel
Der LHC verschafft uns erstmals Zugang zu
Strukturen und Abständen von 10-19 Metern
Massen auf der Teraskala (E = mc2 = 1TeV)
Entwicklung des Universums
von 0,000.000.000.001 s bis 0,000.01 s nach dem Urknall
Michael Kobel
MNU Tagung
11.09.09
48
Stand des LHC Projekts
20 Dipole pro Woche installiert
Beendet: Anfang 2008
Erster Strahl: 10.9.08
19.9.08 Zwischenfall während
Test des letzten Sektors bei 8000 A
Michael Kobel
MNU Tagung
11.09.09
49
Neustart ab Oktober 2009
“Supraleitung” bei -271 oC
ohne Widerstand und Wärme
Eine von ~10000 Verbindungen
hatte winzigen Widerstand
Wird normalleitend Æ Lichtbogen
Schmilzt Hülle des Heliumtanks
6t Helium verdampfen in < 1 sec
Druckwelle zerstört oder verschiebt
Magnete auf mehrere 100m Länge
Michael Kobel
MNU Tagung
11.09.09
50
Higgssuche bei LEP
Higgs Suche bei ATLAS und CMS
Æ www.atlas.ch/multimedia
„
Higgs Masse unbekannt:
z
z
„
Viele Produktionsmechanismen
Viele mögliche Zerfälle
Nach 1-3 Jahren
gut verstandener
Daten:
z
Higgs Boson
kann bei allen
Massen entdeckt
werden
Massenmechanismus ohne Higgs?
„
Standardmodell ohne Higgs verletzt „Wahrscheinlichkeit < 1“
W
W
NEUE
PHYSIK
W
z
z
„
W
Higgs wird bei LHC gefunden, wenn es existiert!
Wenn nicht, muß der LHC etwas anderes finden! („win-win“)
Die Suche nach dem Ursprung der Masse wird in wenigen
Jahren enden
z
z
Präzise Vermessung beginnt jedoch erst danach (LHC+ILC)
Dann erst haben wir die richtigen Fragen
nach den Werten der Teilchenmassen
Mechanische Analogie zur Higgs Produktion
„
„
Luft (~ Higgsfeld) normalerweise kaum zu spüren
am Besten erfahrbar, wenn in Bewegung
Objekte hoher Energie erzeugen Anregungen der Luft:
Zusammenfassung
•
Die „Kosmische Symphonie“ der Mikrowellenhintergrund Obertöne ergeben
Form und Zusammensetzung des Universums
•
Das Universum ist im Mittel flach
•
Die Masse der uns bekannten atomaren Materie bildet
ca. 5% der Gesamtenergie des Universums
•
Neutrinos erklären nur einen kleinen Bruchteil der
22% nichtatomaren „dunklen“ Materie im Weltall
•
Es gibt Ideen, was der Rest ist (Æ LHC Experimente 2010-…?)
•
Der Ursprung der Masse wird sicher am LHC geklärt werden (Higgs?)
•
73% der Gesamtenergie steckt in „dunkler Energie“,
unverstanden, aber bestimmend für die Zukunft
• Kosmologie und Teilchenphysik,
Quantenphysik und Akustik
sind eng verknüpft
Literaturempfehlungen
(zusätzlich zu den schon genannten)
•
Dieser Talk auf:
http://iktp.tu-dresden.de/IKTP/forschung/Pub.php (Projekt: Outreach)
•
Harald Lesch / Jörn Müller
Kosmologie für Helle Köpfe
(Goldmann Taschenbuch, 2006)
•
Wayne Hu, The Physics of microwave background anisotropies
http://background.uchicago.edu/~whu/physics/physics.html
(mit Artikel aus Scientific American: The cosmic symphony, 2004)
•
Kosmologie und Teilchenphysik generell
www.weltderphysik.de Æ Das Weltall, Welt des Allerkleinsten
www.teilchenphysik.de
•
Physik am LHC
www.weltmaschine.de
www.weltderphysik.de/de/351.php
•
Teilchenphysik für die Schule
www.teilchenphysik.de/multimedia/lehr__und_lernmodule/
www.physicsmasterclasses.org (nächste Veranstaltungen: Februar 2010!)
Institut für Kern- und Teilchenphysik
„… erforschen, was die Welt im Innersten zusammenhält“
Wissenschaftskommunikation: Internationale Teilchenphysik Masterclasses
Internationales Programm für Schüler (16-18)
Einführung in Teilchenphysik
Arbeiten und Messen an echten Daten als
„Forscher für einen Tag“
Zentral koordiniert in Dresden
für über 5000 Schüler
80 Institute
22 Länder (incl. USA, Brasilien, Südafrika)
Internationale Videokonferenz in English
Kombination, Diskussion, Fragen
http://www.physicsmasterclasses.org
Rolle der Wissenschaftler
Æ Einführungsvorträge
Æ Betreuung der Messungen
Institut für Kern- und Teilchenphysik
„… erforschen, was die Welt im Innersten zusammenhält“
Netzwerk Teilchenphysik
Deutschlandweite Bildungs-Initiative ab ~2009, angekündigt von Frau Ministerin Schavan
bei Eröffnung der Ausstellung „Weltmaschine“
M. Kobel, TU Dresden, S. Schmeling, CERN, T. Trefzger, Uni Würzburg, M. Walter, DESY Zeuthen
Institut für Kern- und Teilchenphysik
„… erforschen, was die Welt im Innersten zusammenhält“
Mehr info
Lehrerfortbildung Astroteilchenphysik
veranstaltet von DESY, Zeuthen
Kontakt: [email protected]
Ort: voraussichtlich Potsdam, Telegrafenberg
Zeit: November 2009
Thema: u.a.
Messung Kosmischer Strahlung (physik.begreifen)
Aktuelle Forschung