Σπύρος Ευστ. Τζαμαρίας

Φυσική και Τεχνολογία Φυσική και Τεχνολογία στα μεγάλα πειράματα του CERN στα μεγάλα πειράματα του CERN

με τον επιταχυντή LHCμε τον επιταχυντή LHCΣυζητώντας με το Σύμπαν για «το Είναι και το Γίγνεσθαι»Συζητώντας με το Σύμπαν για «το Είναι και το Γίγνεσθαι»

Η αιχμή του επιστημονικού δόρατος μεταξύ της σφύρας της χρηματοδότησης και του άκμονος του

«λαϊκισμού»

Επιστημονική Φυσική ΘεωρίαΕπιστημονική Φυσική Θεωρία

Λογική Συγκρότηση - Ικανότητα Πρόβλεψης - Πειραματική Επαλήθευση

αξιώματα (αρχές)κανόνες (μαθηματικά και συμμετρίες)θεωρήματα (φυσικοί νόμοι)

«Pluralitas non est ponenda sine necessitate»

Αρετή 1Αρετή 1ηη : : Οικονομία σε αξιώματα – Βάθος ή ΩριμότηταOkkam’s razor: Η πολλαπλότητα να μην προτιμάται εάν δεν είναι απαραίτητη

Αρετή 2Αρετή 2ηη : : Εμβέλεια Αναγωγής– Εύρος ή Δυνατότητα Ενοποίησης

npnπ+

p εμβέλεια «δύναμης»μάζα φορέα

μετασταθής κατάσταση του κενού στο ΄Σύμπαν

κβαντομη

χανική

περιγρα

φή

στον ελεύθερο χώρο (ρ=0 και j=0)

Αρετή 2Αρετή 2ηη : : Εμβέλεια Αναγωγής– Εύρος ή Δυνατότητα Ενοποίησης

Ενοποίηση «Δυνάμεων»Ενοποίηση «Δυνάμεων»

Αρετή 3Αρετή 3ηη : : Προβλεψιμότητα – Δυνατότητα Σύγκρισης με «Εμπειρία»

Αρετή 3Αρετή 3ηη : : Προβλεψιμότητα – Δυνατότητα Σύγκρισης με «Εμπειρία»

ήήrrR

rr

J

)()(),(

)(),,(

( )( )

12

2

( ) ( )

lim

ka a a

a a

f e g e e

e eί ά

pga p

>>- -

-

ﾮ ﾥ

ﾻ

διαψεύδεται από την εμπειρία

Εάν όμως α=1/n τότε αn+1=0 καθώς και όλοι οι άλλοι όροι αk με k>n+1

θα είναι μηδέν

η απαίτηση «σεβασμού της εμπειρίας» κατέληξε στην κβάντωση της ενέργειας

το Γενικό Σχήμα Παραγωγής Φυσικής Θεωρίαςτο Γενικό Σχήμα Παραγωγής Φυσικής ΘεωρίαςΓενίκευσηΓενίκευση

Παραγωγή Θεωρητικού Μοντέλου Παραγωγή Θεωρητικού Μοντέλου ή Θεωρίαςή Θεωρίας

Παρατήρηση & ΠείραμαΠαρατήρηση & Πείραμα

πρότερη πρότερη γνώση & εμπειρίαγνώση & εμπειρία

Μεθοδολογία: Μεθοδολογία: Χρήση της Πρότερης για Παραγωγή της Νέας ΓνώσηςΧρήση της Πρότερης για Παραγωγή της Νέας Γνώσης

φ γωνία σκέδασης

πίδακας σωματίων

cos(φ)

πείραμα UA1

πείραμα Geiger-Marsden

ατομικό πρότυπο Rutherford

Κβαντική Χρωμοδυναμική

ΜεθοδολογίαΜεθοδολογία (συνέχεια)(συνέχεια)

Πρότερη Γνώση

Πρότερη Γνώση: Θεωρία, Τεχνολογία, Υπολογιστική & Πειραματικές

Τεχνικές…

Φυσική ΘεωρίαΦυσική Θεωρία τοτο 2008 2008

Nebula NGC 2392 —Eskimo

το Αντικείμενο

το Υποκείμενο

αυτ

οπεπ

οίθη

ση

Φυσική ΘεωρίαΦυσική Θεωρία τοτο 2008 2008: Περιγραφή του Κόσμου - Ι: Περιγραφή του Κόσμου - Ι

Ενοποίηση των Φαινομένων Βαρύτητας

Κλασικά Πεδία ΔυνάμεωνΚλασικά Πεδία Δυνάμεων

Ενοποίηση Ηλεκτρισμού και ΜαγνητισμούF

v

B

v

B

v

Ο ΗΜ δεν μένει αναλλοίωτος με Γαλιλεϊανούς μετασχηματισμούς

Ειδική Σχετικότητα – μετασχηματισμοί Lorentz

Φυσική ΘεωρίαΦυσική Θεωρία τοτο 2008 2008: Περιγραφή του Κόσμου - ΙΙ: Περιγραφή του Κόσμου - ΙΙ

2 4 2 2E = m c + p c

Ειδική Σχετικότητα: Ειδική Σχετικότητα: Αδρανιακά Συστήματα

Γενική Σχετικότητα: Γενική Σχετικότητα: Καμπύλωση του Χωρόχρονου

“ο χωρόχρονος καθορίζει στην ύλη πως θα κινηθεί και η ύλη καθορίζει στο χωρόχρονο πως θα καμπυλωθεί”, John. A. Wheeler

Φυσική ΘεωρίαΦυσική Θεωρία τοτο 2008 2008: Περιγραφή του Κόσμου - ΙΙΙ: Περιγραφή του Κόσμου - ΙΙΙΚβαντική ΠεριγραφήΚβαντική Περιγραφή

E2–E1=hν Κβάντωση Στροφορμής Ε =hv=hc/λ λ =h/p

φυσικό κενό, αντιύλη

ΔΕ•Δt /2

ΔP•Δx /2

υπέρβαση νόμων διατήρησης

Κβαντική Ηλεκτροδυναμική (QED) φωτόνιο: φορέας της Ηλεκτρομαγνητικής Αλληλεπίδρασης

Sin-Itiro Tomonaga Julian Schwinger Richard P. Feynman "for their fundamental work in quantum electrodynamics, with deep-ploughing consequences for the physics of elementary particles"

1965

Φυσική ΘεωρίαΦυσική Θεωρία τοτο 2008 2008: Περιγραφή του Κόσμου - Ι: Περιγραφή του Κόσμου - ΙVVΚβαντική Θεωρία ΠεδίουΚβαντική Θεωρία Πεδίου

ﾻￗ 2

Δtm c

d ￗ ﾻￗ

Δt cm c

d ￗ ﾻￗ

Δt cm c

2

ￗￗQ qF = K

r

Q0

τι συμβαίνει όταν r0 ;

όταν r >> d: Q=Q0

όταν r < d: Q=Q’=g(r)

Renormalization: Επανακανονικοποίηση της τιμής των φυσικών μεγεθών λόγω της αλληλεπίδρασης

Φυσική ΘεωρίαΦυσική Θεωρία τοτο 2008 2008: Περιγραφή του Κόσμου - : Περιγραφή του Κόσμου - VVΣωμάτια και ΑλληλεπιδράσειςΣωμάτια και Αλληλεπιδράσεις

Ηλεκτρομαγνητικές και Βαρυτικές Αλληλεπιδράσεις

e-

e-

ασθενείς αλληλεπιδράσεις

Hideki Yukawa "for his prediction of the existence of

mesons on the basis of theoretical work on nuclear forces"

1949

p

n

ισχυρές αλληλεπιδράσεις

Φυσική ΘεωρίαΦυσική Θεωρία τοτο 2008 2008: Περιγραφή του Κόσμου - : Περιγραφή του Κόσμου - VVΜία παλιά ιστορία …Μία παλιά ιστορία …

Φυσική ΘεωρίαΦυσική Θεωρία τοτο 2008 2008: Περιγραφή του Κόσμου - : Περιγραφή του Κόσμου - VVΙΙτα θεμελιώδη συστατικά της ύλης: Λεπτόνιατα θεμελιώδη συστατικά της ύλης: Λεπτόνια

• δεν συμμετέχουν στην δομή άλλων σωματίων• δεν αλληλεπιδρούν με ισχυρή αλληλεπίδραση• δεν υπάρχει καμία πειραματική ένδειξη (μέχρι σήμερα) ότι έχουν δομή – σημειακά σωμάτια

e : J.J. Thomson 1897 νe : Frederick Reines 1950

μ: Carl Anderson 1936νμ: L. Lenderman, M. Schwartz, J. Steinberger,

1962

τ:Martin Perl 1974-77

ντ:DONUT 2000

1964Gell-Mann και Zweig

Φυσική ΘεωρίαΦυσική Θεωρία τοτο 2008 2008: Περιγραφή του Κόσμου - : Περιγραφή του Κόσμου - VVΙΙτα θεμελιώδη συστατικά της ύλης: τα θεμελιώδη συστατικά της ύλης: QuarksQuarks

τα άλλα σωμάτια έχουν δομή: αδρόνιααπό τι αποτελείται το πρωτόνιο, το νετρόνιο και τα άλλα αδρόνια;

1967: Το SLAC-MIT πείραμα

Jerome I. Friedman Henry W. Kendall Richard E. Taylor "for their pioneering investigations concerning deep inelastic scattering of electrons on

protons and bound neutrons, which have been of essential importance for thε

development of the quark model in particle physics"

1990

• συμμετέχουν στην δομή άλλων σωματίων• δεν μπορούν να υπάρξουν ελεύθερα•αλληλεπιδρούν με όλες τις αλληλεπιδράσεις• δεν υπάρχει καμία πειραματική ένδειξη (μέχρι σήμερα) ότι έχουν δομή – σημειακά σωμάτια• το t quark έχει πολύ μεγάλη μάζα και διασπάται πριν μπορέσει να σχηματίσει αδρονικές δομές

Φυσική ΘεωρίαΦυσική Θεωρία τοτο 2008 2008: Περιγραφή του Κόσμου - : Περιγραφή του Κόσμου - VVΙΙτα θεμελιώδη συστατικά της ύλης: τα θεμελιώδη συστατικά της ύλης: QuarksQuarks

Murray Gell-Mann "for his contributions and discoveries

concerning the classification of elementary particles and their

interactions"

1969

Φυσική ΘεωρίαΦυσική Θεωρία τοτο 2008 2008: Περιγραφή του Κόσμου - : Περιγραφή του Κόσμου - VVΙΙΙΙσυμμετρίες – νόμοι διατήρησης - αλληλεπιδράσειςσυμμετρίες – νόμοι διατήρησης - αλληλεπιδράσεις

Piero della Francesca:Madonna della Misericordia

συμμετρία = αμεταβλητότητα σε κάποιο μετασχηματισμό = ικανότητα πρόβλεψης

00

αμεταβλητότητα σε μετατοπίσεις στο χώρο

( ) ˆ ( )ˆ 0

( ) ˆ ( )x

xi H x

dx Px dt

i H xx

ﾶ ﾶ ￛ�+ﾶ

+ﾶ

διατήρηση της ορμής = ικανότητα πρόβλεψης

αμεταβλητότητα σε μετατοπίσεις στο χρόνο διατήρηση της ενέργειας

αμεταβλητότητα σε στροφές στο χώρο διατήρηση της στροφορμής

Φυσική ΘεωρίαΦυσική Θεωρία τοτο 2008 2008: Περιγραφή του Κόσμου - : Περιγραφή του Κόσμου - VVΙΙΙΙσυμμετρίες – νόμοι διατήρησης - αλληλεπιδράσειςσυμμετρίες – νόμοι διατήρησης - αλληλεπιδράσεις

συνολική στροφή αναλλοίωτη φυσική ποσότητα

τοπική στροφή και απαίτηση αμεταβλητότητας αλληλεπίδραση

Θεωρίες Βαθμίδας: Περιγραφή της αλληλεπίδρασης ως διαδικασία “στροφής” σε κατάλληλο μαθηματικό χώρο

“άξονες” φορείς της αλληλεπίδρασης, αναλλοίωτα φυσικά μεγέθη

κύρι

ος ά

ξονα

ς

Το Παράδειγμα της Κβαντικής ΗλεκτροδυναμικήςΤο Παράδειγμα της Κβαντικής Ηλεκτροδυναμικής

χώρος στροφών: χώρος του “φορτίου” άξονας στροφών: το φωτόνιο βασική διατηρήσιμη ποσότητα: το ηλεκτρικό φορτίο

p 2

1p x

px r F

t rr

tc

D Dￗ ﾻ

DD � DD

:

rr

Αλληλεπίδραση Φορέας και διατηρούμενη ποσότητα

Εμβέλεια (m) Σχετική Ισχύς

Παράδειγμα

Ισχυρή

Ηλεκτρομαγνητική Ασθενής Βαρύτητα

8 gluons Χρώμα (3)

Φωτόνιο Ηλεκτρικό Φορτίο W±, Z Υπερφορτίο ΒαρυτόνιοΜάζα (Ενέργεια-Ορμή)

10-15

Άπειρη 10-16

Άπειρη

1

10-2

10-5

10-38

Πρωτόνια, Quarks

Ατομικές Μεταπτώσεις

Ραδιενεργές Διασπάσεις

Ηλιακό Σύστημα

Φυσική ΘεωρίαΦυσική Θεωρία τοτο 2008 2008: Περιγραφή του Κόσμου - : Περιγραφή του Κόσμου - VVΙΙΙΙσυμμετρίες – νόμοι διατήρησης - αλληλεπιδράσειςσυμμετρίες – νόμοι διατήρησης - αλληλεπιδράσεις

1984

Carlo Rubbia Simon van der Meer“ for their decisive contributions to the large project, which led to the discovery of the field particles W and Z, communicators of weak interaction"

The Nobel Prize in 2004 David J. Gross, H. David PolitzerDavid J. Gross, H. David Politzer and Frank Wilczekand Frank Wilczek "for the discovery of asymptotic freedom in the theory of the strong interaction"

The Nobel Prize in 1979 Sheldon Lee Glashow Abdus Salam Steven Weinberg "for their contributions to the theory of the unified weak and electromagnetic interaction between elementary particles, including, inter alia, the prediction of the weak neutral current"

The Nobel Prize in 1999 Gerardus 't Hooft Martinus J.G. Veltman "for elucidating the quantum structure of electroweak interactions in physics"

( ){

( ) ( )ή

l

ήa V cuHM

￦￦ ￦

￨ ￨￨

￦ ￦ ￦￨ ￨ ￨

-- -

μeτ

=λεπτόνια

q=quarks

μeτ

νν ν

U 1 ×SU 2 ×SU

u c t

d s b

3

144424443

14442

123 123

4443

Φυσική ΘεωρίαΦυσική Θεωρία τοτο 2008 2008: Περιγραφή του Κόσμου - : Περιγραφή του Κόσμου - VVΙΙΙΙIIέλεγχος των προβλέψεων στο έλεγχος των προβλέψεων στο LEP LEP καικαι TeVatron TeVatron

CERN Accelerator Complex

Φυσική ΘεωρίαΦυσική Θεωρία τοτο 2008 2008: Περιγραφή του Κόσμου - ΙΧ: Περιγραφή του Κόσμου - ΙΧσυγκρατημένη θριαμβολογία: συγκρατημένη θριαμβολογία: Το καθιερωμένο θεωρητικό πρότυπο έχει Το καθιερωμένο θεωρητικό πρότυπο έχει

ανάγκη ένα ακόμα σωμάτιο που μέχρι σήμερα δεν έχει ανιχνευθείανάγκη ένα ακόμα σωμάτιο που μέχρι σήμερα δεν έχει ανιχνευθεί

Παρατήρηση Πρώτη: Δεν ξέρουμε πώς να αναπτύξουμε μία (συμμετρική) θεωρία βαθμίδας που να περιέχει σωμάτια με μη μηδενική μάζα

Παρατήρηση Δεύτερη: Διαθέτουμε παραδείγματα από την καθημερινή εμπειρία όπου π.χ. το φωτόνιο φαίνεται ως να αποκτάει μη μηδενική μάζα

αλλά προϋποθέτει συνεχή απορρόφηση και εκπομπή από δομικές μονάδες

Φυσική ΘεωρίαΦυσική Θεωρία τοτο 2008 2008: Περιγραφή του Κόσμου - ΙΧ: Περιγραφή του Κόσμου - ΙΧένα νέο συστατικό του κενούένα νέο συστατικό του κενού

φαινόμενο Meissner

το πεδίο των ζευγών Cooper πρακτικά εκμηδενίζει την εμβέλεια των ΗΜ δυνάμεων μέσα στον υπεραγωγό

p

2

1p x

px r F

t rr

tc

D Dￗ ﾻ

DD �

DD

:

rr

John Bardeen, Leon Neil Cooper, John Robert Schrieffer"for their jointly developed theory of superconductivity, usually called the BCS-theory"

1972

Μήπως το κενό περιέχει και ένα πεδίο ανάλογο του

Μήπως το κενό περιέχει και ένα πεδίο ανάλογο του

πεδίου των ζευγών

πεδίου των ζευγών Cooper Cooper της υπεραγωγιμότητας; Πως

της υπεραγωγιμότητας; Πως

αυτό το πεδίο δίνει μάζα στα σωμάτια του Κόσμου χωρίς

αυτό το πεδίο δίνει μάζα στα σωμάτια του Κόσμου χωρίς

να παραβιάζει την συμμετρία;

να παραβιάζει την συμμετρία;

Φυσική ΘεωρίαΦυσική Θεωρία τοτο 2008 2008: Περιγραφή του Κόσμου - ΙΧ: Περιγραφή του Κόσμου - ΙΧαυθόρμητα σπασμένη συμμετρίααυθόρμητα σπασμένη συμμετρία

"for the discovery of the mechanism of spontaneous

broken symmetry in subatomic physics"

"for the discovery of the origin of the broken symmetry which predicts the existence of at least three families of quarks in nature"

Yoichiro Nambu M. Kobayashi T.Maskawa

2008

P. Higgs

Ο μηχανισμός Higgs, υποθέτοντας ότι το κενό πληρούται από το ομώνυμο πεδίο επιτρέπει το αυθόρμητο σπάσιμο της συμμετρίας βαθμίδας, δίνει μάζα στους φορείς της ασθενούς αλληλεπίδρασης ενώ κρατάει το φωτόνιο με μηδενική μάζα.Το σωμάτιο Higgs αντιστοιχεί στις διακυμάνσεις του πεδίου στη βασική του κατάστασηΠου είναι το σωμάτιο Higgs ;

Φυσική ΘεωρίαΦυσική Θεωρία τοτο 2008 2008: Περιγραφή του Κόσμου - ΙΧ: Περιγραφή του Κόσμου - ΙΧαυθόρμητα σπασμένη συμμετρίααυθόρμητα σπασμένη συμμετρία

Το πεδίο Higgs στην βασική του κατάσταση παραβιάζει την συμμετρία όπως τα μαγνητικά δίπολα ενός σιδηρομαγνήτη.Η συμμετρία είναι «κρυμμένη» και εμφανίζεται πάλι σε υψηλότερες ενέργειες.

Piero della Francesca:Madonna della Misericordia

ο αυθεντικός πίνακας σπάει την συμμετρία στο

«ανθρώπινο επίπεδο»

Φυσική ΘεωρίαΦυσική Θεωρία τοτο 2008 2008: Περιγραφή του Κόσμου - ΙΧ: Περιγραφή του Κόσμου - ΙΧΕύλογα ΕρωτήματαΕύλογα Ερωτήματα

ΑνακεφαλαίωσηΑνακεφαλαίωση Έχουμε αναπτύξει τις μεθόδους θεωρητικής περιγραφής των θεμελιωδών συστατικών της ύλης και των αλληλεπιδράσεων τους (εκτός της βαρύτητας) ως θεωρίες βαθμίδων, χρησιμοποιώντας τις συμμετρίες που αντιστοιχούν στην παρατηρούμενη διατήρηση φυσικών ποσοτήτων. Περιγράφουμε τα φαινόμενα και εκπονούμε ακριβείς προβλέψεις Δεν έχουμε άλλο τρόπο να περιγράφουμε και να προβλέπουμε με τόση μεγάλη ακρίβεια Όμως, προκειμένου να διατυπώσουμε αυτή τη θεωρία, υπακούοντας στο (πειραματικά αποδεδειγμένο) γεγονός ότι τα σωμάτια του μικρόκοσμου έχουν μάζα, απαιτείται το πεδίο (και το σωμάτιο) απαιτείται το πεδίο (και το σωμάτιο) HiggsHiggsΜήπως η απαίτηση για το Μήπως η απαίτηση για το Higgs Higgs είναι προϊόν της αδυναμίας μας να είναι προϊόν της αδυναμίας μας να

θεωρητικοποιήσουμε με άλλο τόπο την εμπειρία μας; Μήπως υπάρχει άλλος θεωρητικοποιήσουμε με άλλο τόπο την εμπειρία μας; Μήπως υπάρχει άλλος τρόπος να περιγράψουμε τη φύση προβλέποντας μάζα για τις θεμελιώδεις τρόπος να περιγράψουμε τη φύση προβλέποντας μάζα για τις θεμελιώδεις δομικές μονάδες της ύλης;δομικές μονάδες της ύλης;

Ίσως …Ίσως …Αλλά…Αλλά…

Άλλοι μηχανισμοί που προτάθηκαν είτε έχουν αποκλεισθεί πειραματικά ή πάσχουν από «λογικές» ασυνέπειες ή είναι περισσότερο πολύπλοκοι.

Θα μας οδηγήσει το Πείραμα και η Παρατήρηση Θα μας οδηγήσει το Πείραμα και η Παρατήρηση

Πείραμα τοΠείραμα το 2008 2008: Περιγραφή του Κόσμου - Χ: Περιγραφή του Κόσμου - ΧΟ επιταχυντής Ο επιταχυντής LHC LHC και τα τέσσερα μεγάλα πειράματα και τα τέσσερα μεγάλα πειράματα

ενέργεια δέσμης: 7 TeVπεριεχόμενο δέσμης: 360.000 δισ. πρωτόνια σε 3600 πακέταη ενέργεια κάθε δέσμης ισοδυναμεί με την ενέργεια ενός αεροπλανοφόρου που κινείται με ταχύτητα 10 κόμβων, αλλά συγκεντρώνεται σε μία επιφάνεια 10-28m2

1.9o K1,232 (8.4 Tesla) διπολικοί μαγνήτες736 τετραπολικοί μαγνήτες

Ο επιταχυντής Ο επιταχυντής LHC LHC και τα τέσσερα μεγάλα πειράματα και τα τέσσερα μεγάλα πειράματα

Πείραμα τοΠείραμα το 2008 2008: Περιγραφή του Κόσμου - Χ: Περιγραφή του Κόσμου - Χ

40 εκατομμύρια συγκρούσεις δεσμών κάθε δευτερόλεπτο 1000 εκατομμύρια αλληλεπιδράσεις πρωτονίων κάθε δευτερόλεπτο (οι συντριπτική πλειοψηφία χωρίς ενδιαφέρον)

πληροφορία που συλλέγεται από τους ανιχνευτές: ένα τετράκις εκατομμύριο bytes/s ( ένα εκατομμύριο CD-roms το δευτερόλεπτο)ποσοστό πληροφορίας που καταγράφεται, μετά από επιλογή σε πραγματικό χρόνο: 0,00025%

GRIDGRID

Πείραμα τοΠείραμα το 2008 2008: Περιγραφή του Κόσμου - Χ: Περιγραφή του Κόσμου - Χ

A Toroidal LHC ApparatuSμήκος: 46mδιάμετρος: 25m

Tracking – momentum measurement Calorimetry- energy measurement Particle Identification – e, μ, γ, b Pattern Recognition – Reconstruction Accurate Simulation – Monte Carlo

Ελληνική συνεισφορά στο ATLAS

10/15/08 33

Θάλαμοι ανίχνευσης μιονίων του ATLAS

10/15/08 34

University of Athens (UoA) MDT tube assembly

National Technical University of Athens (NTUA)

Quality Assurance/Quality Control of MDT tubes

Aristotle University of Thessaloniki (AUTh)

MDT chamber assembly and test

Εγκάρσια τομή του φασματοσκοπίου μυονίων

Barrel Inner Small Chambers

Τελική συναρμολόγησηΦεβΦεβ 2004 2004 -- Ιαν Ιαν 2006 2006 ηλεκτρονικάηλεκτρονικά

Σύστημα αερίωνΣύστημα αερίων, , κλωβοί κλωβοί Faraday, Faraday, αισθητήρες…αισθητήρες…

10/15/08 35

Πείραμα τοΠείραμα το 2008 2008: Περιγραφή του Κόσμου - Χ: Περιγραφή του Κόσμου - Χπρώτες δέσμες στο πρώτες δέσμες στο LHCLHC

Νέα Φυσική τοΝέα Φυσική το 2008 2008: Περιγραφή του Κόσμου - ΧΙ: Περιγραφή του Κόσμου - ΧΙΤο Θεωρητικό μας Πρότυπο είναι «Δυνάμει Θεωρία»Το Θεωρητικό μας Πρότυπο είναι «Δυνάμει Θεωρία»

Η βαρύτητα δεν έχει καμία θέση στην θεωρία μας … η βαρυτική έλξη του κενού θα έπρεπε να μας είχε συνθλίψει Αποφεύγουμε την βαρύτητα ως ιδιαίτερα ασθενή δύναμη. Αλλά… Ενεργειακή κλίμακα Plank 1019GeV : εκεί που η ακτίνα Schwarchild ισούται με το μήκος κύματος του σωματίου – Η ενεργειακή περιοχή που η βαρύτητα έχει αναμφισβήτητες κβαντικές επιπτώσεις Γιατί η μάζα των σωματίων και το δυναμικό Higgs είναι της τάξης των μερικών εκατοντάδων GeV μόνο; Τι μεσολαβεί μεταξύ των μαζών και των αλληλεπιδράσεων των γνωστών σωματίων και της ενέργειας του Plank; Μπορούμε να περιγράψουμε την εξέλιξη του Σύμπαντος με ότι γνωρίζουμε σήμερα;

το Σύμπαν διαστέλλεται επιταχυνόμενο

οι γαλαξίες αποτελούνται ως επί το πλείστον από ύλη που δεν ακτινοβολεί

σύγκρουση γαλαξιών, η σκοτεινή ύλη αποχωρίζεται από τα αστέρια και τα μεσοαστρικά αέρια

Κοσμολογικές ΠαρατηρήσειςΚοσμολογικές Παρατηρήσεις

Νέα Φυσική τοΝέα Φυσική το 2008 2008: Περιγραφή του Κόσμου - ΧΙ: Περιγραφή του Κόσμου - ΧΙ

διακυμάνσεις στο μικροκυματικό υπόστρωμα που αντιστοιχούν στην δημιουργία γαλαξιών, στην σύσταση του σύμπαντος και στην καμπύλωση του χώρου

Επιπτώσεις στην Θεωρητική Περιγραφή του ΚόσμουΕπιπτώσεις στην Θεωρητική Περιγραφή του Κόσμου

Νέα Φυσική τοΝέα Φυσική το 2008 2008: Περιγραφή του Κόσμου - ΧΙ: Περιγραφή του Κόσμου - ΧΙ

Από τι αποτελείται η σκοτεινή ύλη; Τι είναι η σκοτεινή ενέργεια; Γιατί υπάρχει έστω και απειροελάχιστα περισσότερο ύλη από αντιύλη;

Υπερσυμμετρίαπροσφέρει υποψήφια σωμάτια για την σκοτεινή ύλη

τα πειράματα του LHC έχουν την δυνατότητα να ανακαλύψουν τα υπερσυμμετρικά σωμάτια

καθώς και επιπτώσεις της σκοτεινής ενέργειας

40

Νέες Διαστάσεις

Ίσως το Σύμπαν να έχει περισσότερες από 3 χωρικές διαστάσειςΊσως το Σύμπαν να έχει περισσότερες από 3 χωρικές διαστάσεις

Νέα Φυσική τοΝέα Φυσική το 2008 2008: Περιγραφή του Κόσμου - ΧΙ: Περιγραφή του Κόσμου - ΧΙ

41

Δισεκατομμύρια έτη φωτός

1 mm

Βαρύτητα

Σύγχρονες Εξελίξεις

τα πειράματα του LHC μπορούν να δουν επιπτώσεις μίας καινούργιας «μεγάλης»

διάστασης

Ίσως στο Σύμπαν να υπάρχουν κβαντικές Ίσως στο Σύμπαν να υπάρχουν κβαντικές minimini μελανές οπές μελανές οπές

Νέα Φυσική τοΝέα Φυσική το 2008 2008: Περιγραφή του Κόσμου - ΧΙ: Περιγραφή του Κόσμου - ΧΙ

η ανθρωπότητα δεν κινδυνεύει από το LHCτο LHC κινδυνεύει από το τις μαύρες τρύπες του χρηματιστηρίου

Κριτική στην ΕπιστήμηΚριτική στην Επιστήμη

Νέα Φυσική τοΝέα Φυσική το 2008 2008: Επίλογος: Επίλογος

Paul Feyerabent: Πρόλογος στο «Against Method”

LHC cannot destroy earth but will it foretell the fate of the Universe? - John Ellis

Δικαιολογούν τα αναμενόμενα αποτελέσματα στο Δικαιολογούν τα αναμενόμενα αποτελέσματα στο LHCLHC τη δαπάνη τη δαπάνη χρημάτων και δραστηριότητας;χρημάτων και δραστηριότητας;

Νέα Φυσική τοΝέα Φυσική το 2008 2008: Επίλογος: Επίλογος

Σωκράτης: Τι λες τώρα να ορίσομε ως τρίτο μάθημα (που αποτελεί τη αληθινή παιδεία) την αστρονομία, ή δεν την εγκρίνεις; Γλαύκων: Πώς όχι; Γιατί το να' χει κανείς περισσότερη ευαισθησία για τις εποχές, τους μήνες και τις χρονιές, είναι ένα πλεονέκτημα χρήσιμο όχι μόνο στη γεωργία και στη ναυτιλία, αλλά και στη στρατηγική όχι λιγότερο.Σωκράτης: Είσαι μα την αλήθεια πολύ νόστιμος, γιατί φαίνεσαι πως φοβάσαι τους πολλούς, μήπως νομιστείς ότι εισάγεις άχρηστα μαθήματα(Πολιτεία Πλάτωνα, Εδάφιο 527D, Μετάφραση Ιωάννης Γρυπάρης, Βιβλιοθήκη Αρχαίων Συγγραφέων, Εκδόσεις Ι. Ζαχαρόπουλος)

Congressman: What will your laboratory offer to the defense of US? R. Wilson: Nothing, but it will make it worth defending

Δεν θα μιλήσω για τεχνολογία, εκπαίδευση, συνεργατική νοοτροπία…

Η άποψή μουΗ άποψή μου

Νέα Φυσική τοΝέα Φυσική το 2008 2008: : FinaleFinale

Ο Άνθρωπος Σοφός πάτησε μέχρι σήμερα σε πολλά «γιατί», «πως» και «πόσο»Ο σημερινός τεχνολογικός πολιτισμός και η συνακόλουθη ανάπτυξη εδράζεται εν πολλοίς στην Φυσική των πρώτων δεκαετιών του 20ου αιώναΠοτέ ο Άνθρωπος δεν ξέρει εκείνο που δεν ξέρει αλλά έχει μάθει να το αναζητά

Πιστεύω ότι στις αυριανές φορολογικές δηλώσεις θα συμπεριλαμβάνεται και ο αποκτηθείς πλούτος από την εκμετάλεση του πεδίου Higgs της σκοτεινής

ύλης και ενέργειας, της σταθεράς του Plank…

Πόσο μικρός είναι ο Κόσμος ΜΑΣ !