2 - Experimentalphysik 5: Kern- und Teilchenphysik [ID:5471]
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Dieser Audiobeitrag wird von der Universität Erlangen-Nürnberg präsentiert.

Okay, fangen wir an.

Erstmal wieder organisatorisches.

Ich bin am 6.11. nicht hier.

Deswegen wird die Vorlesung vom Freitag 6.11. auf den 30.10. verlegt.

Das heißt, wir haben diese Woche Freitag eine Vorlesung und nächste Woche.

Und dann erst wieder am 20.11. Und dann geht es wieder normal weiter alle zwei Wochen.

Ich schicke aber dann auch noch mal eine Ankündigung auf Foodon oder Mark, damit alle sich dran erinnern.

Das andere, gibt es irgendwas zu den Übungen zu sagen?

Übungsbetrieb ist angelaufen.

Gut, passt. Wunderbar.

Gibt es Kommentare zu den Übungen? Gibt es Kommentare zur Vorlesung?

Gut, dann habe ich noch zwei Sachen die ich von letzter Woche nachtragen muss zu den Fragen.

Das eine war die Frage woher wir wissen, dass es keine großen Verlusten gibt.

dass es keine großen Bereiche im Universum gibt, in denen alles aus Antimaterie besteht.

Also sprich, das ist jetzt nur eine Illustration, also das Universum könnte im Prinzip so aussehen,

dass da wo wir sind ganz viel Materie ist und dann auf der anderen Seite des Universums ganz

viel Antimaterie. Das ist ausgeschlossen und zwar ist es hauptsächlich ausgeschlossen aufgrund

der Tatsache, dass wenn es große Bereiche von Materie und andere große Bereiche von Antimaterie

geben würde, müsste es Grenzflächen zwischen den beiden Bereichen geben und an den Grenzflächen

würde man natürlich Gammastrahlung aus der Vernichtung der Materie und der Antimaterie erwarten.

Und die Tatsache, dass man die nicht gefunden hat, setzt im Endeffekt extrem starke Grenzen auf die

mögliche Größe von Bereichen von Antimaterie. Und im Endeffekt hat man herausgefunden, dass in

dem sichtbaren Universum es keine Bereiche gibt, keine großen Bereiche mit Antimaterie.

Es kann natürlich sein, dass es jenseits des Horizontes Bereiche mit Antimaterie gibt und die

Gammastrahlung, die dann dort entstehen würde, wird man halt nicht sehen, weil es jenseits

des Horizontes ist. Aber das weiß man natürlich nicht. Also man weiß sozusagen, dass das sichtbare

Universum hauptsächlich aus Materie besteht. Das war es eine. Fragen dazu? Alles klar. So,

das zweite war die Frage, ob Photonen annihilieren können, weil die ja ihre eigenen Antiteilchen

sind. Und die Antwort darauf ist Ja. Es gibt den sogenannten Photon-Photon-Annihilationsprozess,

der nennt sich auch Breit-Wheeler-Prozess. Der ist nämlich von den beiden Herren vorhergesagt

worden. Also man hat zum Beispiel Photon-Photon wird zu Elektron-Positron. Der Prozess ist 1934

beschrieben worden. Das Problem ist natürlich, dass die Photonen genügend Energie haben müssen,

um die Masse vom Elektron und vom Positron zu erzeugen. Also man braucht im Endeffekt

Gammastrahlungs-Photonen. Und das Problem ist, dass es experimentell nicht sehr leicht ist,

Gammastrahlen zu kollidieren. Deswegen hat man den noch nicht wirklich direkt nachgewiesen. Man hat

ihn indirekt nachgewiesen am Slack. Gut, da gehe ich jetzt nicht genauer drauf ein, aber es gibt

diesen Prozess und dieser Prozess ist insofern sehr interessant, als es Leute gibt, die vorschlagen,

dass man einen Photon-Photon-Collider baut. Das würde so funktionieren, dass man zwei

Elektronenbeschleuniger baut, Lineare Elektronenbeschleuniger, dann mit einem Laser auf die

Elektronenbunches schießt, dann wird die Energie der Elektronen auf die Photonen übertragen und

dann kann man die Photonen eben kollidieren. Das hat man bisher noch nicht gemacht, weil man

einfach nicht zwei entgegenläufige Elektronenbeschleuniger hat. Und damit kann man dann

Gamma-Gamma-Kollisionen machen im Prinzip. Und das wäre insofern interessant, als das ein extrem

guter Prozess wäre, um das Higgs-Teilchen zu studieren. Das Feynman-Diagramm, was ich da

gemalt habe, ist, wie man Higgs aus zwei Photonen erzeugen kann. Und deswegen gibt es eben Leute,

die vorschlagen, dass man in Zukunft irgendwann einen Photon-Photon-Collider baut, mit diesem

Prinzip, um eben das Higgs im Detail zu studieren. So, gut. Alles klar? Seid ihr geschockt? Gut.

Okay, dann fangen wir jetzt an und machen weiter, wo wir letzte Woche aufgehört haben.

Sehr gut. Wir machen mit was entspannteren weiter. Und zwar machen wir weiter mit den

Zugänglich über

Offener Zugang

Dauer

01:29:26 Min

Aufnahmedatum

2015-10-22

Hochgeladen am

2015-10-22 16:38:16

Sprache

de-DE

Die Vorlesung bietet eine erste Einführung in die Kern- und Teilchenphysik. 
Themen sind unter anderem: 

  • Einführung in experimentelle Methoden des Fachs (Wechselwirkung von Teilchen mit Materie, Teilchendetektoren, Grundlagen der Dosimetrie)
  • Kernphysik (Kernaufbau und Kernmodelle, radioaktive Strahlung, Kernzerfall und Kernspaltung)
  • Teilchenphysik: Nukleonen, Hadronen und Starke Wechselwirkung (Formfaktoren, Quarks und Gluonen, Erzeugung und Zerfall von Hadronen)
  • Teilchenphysik: Schwache Wechselwirkung (W- und Z-Bosonen, Paritätsverletzung, CP-Verletzung, Neutrinooszillationen)
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