Die Präsentation wird geladen. Bitte warten

Die Präsentation wird geladen. Bitte warten

Orientierungseinheit SS2005Was ist Physik?Caren Hagner, Universität Hamburg Was ist Physik? Caren Hagner Uni Hamburg.

Ähnliche Präsentationen


Präsentation zum Thema: "Orientierungseinheit SS2005Was ist Physik?Caren Hagner, Universität Hamburg Was ist Physik? Caren Hagner Uni Hamburg."—  Präsentation transkript:

1 Orientierungseinheit SS2005Was ist Physik?Caren Hagner, Universität Hamburg Was ist Physik? Caren Hagner Uni Hamburg

2 Orientierungseinheit SS2005Was ist Physik?Caren Hagner, Universität Hamburg Soll man Physik studieren? "Theoretische Physik, das ist ja ein ganz schönes Fach... aber grundsätzlich Neues werden sie darin kaum mehr leisten können." Ph.v. Jolly zu M. Planck, 1874 Antwort von 1874: Max Planck ( ) Nicht lange danach entstanden: Relativitätstheorie Quantenmechanik … Nicht lange danach entstanden: Relativitätstheorie Quantenmechanik …

3 Orientierungseinheit SS2005Was ist Physik?Caren Hagner, Universität Hamburg "for his services to Theoretical Physics, and especially for his discovery of the law of the photoelectric effect" Nobelpreis 1921 Albert Einstein (1879 – 1955) 1905: Annus Mirabilis Spezielle Relativitätstheorie E = mc 2 Lichtquanten: Photonen Photoelektrischer Effekt Brownsche Bewegung 1916: Allgemeine Relativitätstheorie 1925: Bose-Einstein Kondensation 1905: Annus Mirabilis Spezielle Relativitätstheorie E = mc 2 Lichtquanten: Photonen Photoelektrischer Effekt Brownsche Bewegung 1916: Allgemeine Relativitätstheorie 1925: Bose-Einstein Kondensation

4 Orientierungseinheit SS2005Was ist Physik?Caren Hagner, Universität Hamburg Theorie und Experiment am Beispiel der Entdeckung des Neutrinos am Beispiel der Entdeckung des Neutrinos

5 Orientierungseinheit SS2005Was ist Physik?Caren Hagner, Universität Hamburg Wolfgang Pauli erfindet das Neutrino (1930) Zahl der EleKtronen Energie des Elektrons So sollte es aussehen Aber dies wurde gemessen! Energiespektrum der Elektronen beim β-Zerfall Als Lösung postuliert W. Pauli das Neutrino

6 Orientierungseinheit SS2005Was ist Physik?Caren Hagner, Universität Hamburg Liebe radioaktive Damen und Herren, wie der Überbringer dieser Zeilen, den ich huldvollst anzuhören bitte, Ihnen des näheren auseinandersetzen wird, bin ich angesichts... des kontinuierlichen Beta-Spektrums auf einen verzweifelten Ausweg verfallen, um... den Energiesatz zu retten. Nämlich die Möglichkeit, es könnten elektrisch neutrale Teilchen, die ich Neutronen nennen will, in den Kernen existieren, welche das Ausschließungsprinzip befolgen und sich von Lichtquanten außerdem noch dadurch unterscheiden, daß sie nicht mit Lichtgeschwindigkeit laufen. Ihre Masse müßte von derselben Größenordnung wie die Elektronenmasse sein. Ich traue mich vorläufig nicht, etwas über diese Idee zu publizieren, und wende mich vertrauensvoll an Euch, liebe Radioaktive, mit der Frage, wie es um den experimentellen Nachweis stände, wenn dieses Neutron ein ebensolches oder etwa 100 mal größeres Durchdringungsvermögen besitzen würde wie ein Röntgenstrahl. Ich gebe zu, daß mein Ausweg vielleicht von vornherein wenig wahrscheinlich erscheinen mag, weil man die Neutronen, wenn sie existieren, wohl längst gesehen hätte. Aber nur wer wagt, gewinnt, und der Ernst der Situation beim kontinuierlichen Beta-Spektrum wird durch einen Ausspruch meines verehrten Vorgängers im Amte, Herrn Debye, beleuchtet, der mir kürzlich gesagt hat: Oh, daran soll man am besten gar nicht denken, so wie an die neuen Steuern. Darum soll man jeden Weg zur Rettung ernstlich diskutieren. Also, liebe Radioaktive, prüfet und richtet. Leider kann ich nicht persönlich in Tübingen erscheinen, da ich infolge eines in der Nacht vom 6. zum 7. Dezember in Zürich stattfinden Balles hier unabkömmlich bin. Mit vielen Grüßen an Euch, Euer untertänigster Diener... Wolfgang Pauli

7 Orientierungseinheit SS2005Was ist Physik?Caren Hagner, Universität Hamburg Q=-1/3 Neutron d Proton Verantwortlich für die Umwandlung des d-Quarks in u-Quark: schwache Kernkraft (elektroschwache Wechselwirkung) Zerfall des Neutrons - Geburt des Neutrinos u e-e- veve Q = +2/3 d Q = -1/3 u Q = +2/3

8 Orientierungseinheit SS2005Was ist Physik?Caren Hagner, Universität Geneva 1925 Kopenhagen Wolfgang Pauli in Hamburg (1955) 1922 Assistent an der Universität Hamburg 1924 Habilitation in Hamburg (Entdeckung des Ausschließungsprinzips) 1945 Nobelpreis für das Ausschließungsprinzip

9 Orientierungseinheit SS2005Was ist Physik?Caren Hagner, Universität Hamburg Erster Nachweis des Neutrinos 1956 Neutrinos erzeugt durch Kernreaktor Nachweis durch Neutrinoeinfang, Szintillator, PMTs Nobelpreis für Reines 1995 Neutrinos erzeugt durch Kernreaktor Nachweis durch Neutrinoeinfang, Szintillator, PMTs Nobelpreis für Reines 1995 Cowan und Reines F. Reines 1995

10 Orientierungseinheit SS2005Was ist Physik?Caren Hagner, Universität Hamburg Fundamentale Teilchen PhotonGluon Austauschteilchen der Kräfte: u d Quarks: e Leptonen: veve c s μ vμvμ t b τ vτvτ W,ZGraviton

11 Orientierungseinheit SS2005Was ist Physik?Caren Hagner, Universität Hamburg Fundamentale Theorien Quantenmechanik Relativitätstheorie Elektroschwache Wechselwirkung Elektroschwache Wechselwirkung Starke Wechselwirkung: Quantenchromodynamik (QCD) Starke Wechselwirkung: Quantenchromodynamik (QCD) Gravitation Elektromagnetismus Schwache Wechselwirkung ? Supersymmetrie Stringtheorie

12 Orientierungseinheit SS2005Was ist Physik?Caren Hagner, Universität Hamburg Grosse Fragen in der Teilchenphysik: Gibt es das Higgs-Teilchen? Wie werden die Teilchenmassen erzeugt? Warum Materie – Antimaterie Asymmetrie? (CP-Verletzung) Wie groß ist die Neutrinomasse? Gibt es Supersymmetrie? Wie hängen die 4 fundamentalen Wechselwirkungen zusammen? GUT? Stringtheorie? Gibt es das Higgs-Teilchen? Wie werden die Teilchenmassen erzeugt? Warum Materie – Antimaterie Asymmetrie? (CP-Verletzung) Wie groß ist die Neutrinomasse? Gibt es Supersymmetrie? Wie hängen die 4 fundamentalen Wechselwirkungen zusammen? GUT? Stringtheorie?

13 Kosmologie wird experimentell ! WMAP

14 Orientierungseinheit SS2005Was ist Physik?Caren Hagner, Universität Hamburg Woraus besteht das Universum? 4% bekannte Materie (Protonen, Neutronen…) 23% kalte dunkle Materie unbekannte Teilchen! 76% dunkle Energie Niemand weiss bisher was das ist! 4% bekannte Materie (Protonen, Neutronen…) 23% kalte dunkle Materie unbekannte Teilchen! 76% dunkle Energie Niemand weiss bisher was das ist!

15 Orientierungseinheit SS2005Was ist Physik?Caren Hagner, Universität Hamburg Teilchenphysik in Hamburg: DESY Eines der weltweit führenden Beschleunigerlabors: Erster Nachweis des Gluons! Wesentliche Beiträge zur QCD, Physik schwerer Quarks (c und b quark), Physik des Tauleptons Im Moment Beschleuniger HERA (Experimente H1 und ZEUS) Zukunft: Beteiligung an ILC (International Linear Collider) Physik mit Synchrotronstrahlung Zukunft: europäisches Röntgenlaserprojekt XFEL Eines der weltweit führenden Beschleunigerlabors: Erster Nachweis des Gluons! Wesentliche Beiträge zur QCD, Physik schwerer Quarks (c und b quark), Physik des Tauleptons Im Moment Beschleuniger HERA (Experimente H1 und ZEUS) Zukunft: Beteiligung an ILC (International Linear Collider) Physik mit Synchrotronstrahlung Zukunft: europäisches Röntgenlaserprojekt XFEL

16 Orientierungseinheit SS2005Was ist Physik?Caren Hagner, Universität Hamburg

17 Orientierungseinheit SS2005Was ist Physik?Caren Hagner, Universität Hamburg Neue DESY ILC XFEL

18 Orientierungseinheit SS2005Was ist Physik?Caren Hagner, Universität Hamburg Teilchenphysik in Hamburg: CMS Beteiligung am LHC Programm des CERN (CMS Experiment: ~ 2000 Physiker!)

19 Orientierungseinheit SS2005Was ist Physik?Caren Hagner, Universität Hamburg Teilchenphysik in Hamburg: Neutrinos Beteiligung am OPERA Experiment am Gran Sasso Untergrundlabor in Italien Neutrinostrahl (v μ ) vom CERN zum Gran Sasso Untergrundlabor 732 km Neutrinooszillationen ! LNGS

20 Gran Sasso Untergrundlabor LNGS Neutrinos vom CERN

21 Orientierungseinheit SS2005Was ist Physik?Caren Hagner, Universität Hamburg

22 Orientierungseinheit SS2005Was ist Physik?Caren Hagner, Universität Hamburg + Astroteilchenphysik in Hamburg Beteiligung am HESS Experiment in Namibia Atmosphärisches Cerenkov Teleskop für hochenergetische Gammastrahlen ( ~ 100 GeV - TeV Bereich) Supernova-Überrests RX J im Sternbild Scorpio

23 Orientierungseinheit SS2005Was ist Physik?Caren Hagner, Universität Hamburg Neues Bild der Milchstraße! Große Frage der Astroteilchenphysik: Was sind die extrem hochenergetischen Teilchen (10 20 eV!) ? Wie und wo werden sie so stark beschleunigt?

24 Orientierungseinheit SS2005Was ist Physik?Caren Hagner, Universität Hamburg Interessante Experimente

25 Super-Kamiokande Neutrinodetektor (Japan): Sonnenneutrinos Atmosphärische Neutrinos Beschleunigerneutrinos Reaktorneutrinos

26 Wiederaufbau fand (teilweise) statt

27 Orientierungseinheit SS2005Was ist Physik?Caren Hagner, Universität Hamburg Neutrinoteleskope: ANTARES im Mittelmeer (2400m Tiefe) 350 m 100 m

28 Orientierungseinheit SS2005Was ist Physik?Caren Hagner, Universität Hamburg Amundsen-Scott South Pole station South Pole Dome Summer camp AMANDA road to work 1500 m 2000 m [not to scale] Neutrinoteleskope: AMANDA am Südpol (im Eis 2000m Tiefe)

29

30 Orientierungseinheit SS2005Was ist Physik?Caren Hagner, Universität Hamburg Physik - Grundlagenforschung Hochenergiephysik Fusionsforschung Astrophysik Astroteilchenphysik Hadronen- und Kernphysik Kondensierte Materie Hochenergiephysik Fusionsforschung Astrophysik Astroteilchenphysik Hadronen- und Kernphysik Kondensierte Materie

31 Orientierungseinheit SS2005Was ist Physik?Caren Hagner, Universität Hamburg Atom- und Molekülphysik Institut für Laserphysik: Eigenschaften von kohärentem Licht und kohärenter Materie, sowie deren Wechselwirkungen Bose-Einstein Kondensation Neuartige Laserquellen

32 Orientierungseinheit SS2005Was ist Physik?Caren Hagner, Universität Hamburg Kondensierte Materie – Strukturen Hamburger Mikrostrukturzentrum Halbleitertechnologie, Rastersensormethoden, dünne Schichten, Nanotechnologie, Grenzflächenphysik, Supraleitung und Magnetismus

33 Orientierungseinheit SS2005Was ist Physik?Caren Hagner, Universität Hamburg Physikstudium in Hamburg Fachbereich Physik steht in Forschungsrankings an vorderster Stelle (neben TU München, RWTH Aachen, Uni Heidelberg) Evaluation der Forschung durch das BMBF ergab exzellente Bewertung Sie haben die Qual der Wahl zwischen hervorragenden Forschungsgruppen, die alle an der cutting edge der Physik arbeiten. Fachbereich Physik steht in Forschungsrankings an vorderster Stelle (neben TU München, RWTH Aachen, Uni Heidelberg) Evaluation der Forschung durch das BMBF ergab exzellente Bewertung Sie haben die Qual der Wahl zwischen hervorragenden Forschungsgruppen, die alle an der cutting edge der Physik arbeiten.

34 Orientierungseinheit SS2005Was ist Physik?Caren Hagner, Universität Hamburg Gute Berufsaussichten Arbeitsmarkt für Physiker hat sich stabilisiert Erhöhte Chancen wenn Arbeitssuche nicht nur in den traditionellen Gebieten Mittelfristig wird Mangel in Natur- und Ingenieurswissenschaften erwartet Arbeitsmarkt für Physiker hat sich stabilisiert Erhöhte Chancen wenn Arbeitssuche nicht nur in den traditionellen Gebieten Mittelfristig wird Mangel in Natur- und Ingenieurswissenschaften erwartet

35 Orientierungseinheit SS2005Was ist Physik?Caren Hagner, Universität Hamburg Zusammenfassung Physik ist schweres Studium Es lohnt sich aber! Chance die Grenzen unseres Wissens selbst zu erweitern. Forschung an vorderster Front! Sehr vielseitige Tätigkeiten - Für jeden etwas: Bastler, Abenteurer, Künstler, Buchhalter, Politiker, Manager, Lehrer… Anforderungen (außer den fachlichen): Flexibilität, Lernbereitschaft (auch später!), Teamfähigkeit, Fremdsprachen, Kreativität Hamburg bietet ausgezeichnete Chancen Berufsaussichten (relativ) sehr gut Physik ist schweres Studium Es lohnt sich aber! Chance die Grenzen unseres Wissens selbst zu erweitern. Forschung an vorderster Front! Sehr vielseitige Tätigkeiten - Für jeden etwas: Bastler, Abenteurer, Künstler, Buchhalter, Politiker, Manager, Lehrer… Anforderungen (außer den fachlichen): Flexibilität, Lernbereitschaft (auch später!), Teamfähigkeit, Fremdsprachen, Kreativität Hamburg bietet ausgezeichnete Chancen Berufsaussichten (relativ) sehr gut

36 Orientierungseinheit SS2005Was ist Physik?Caren Hagner, Universität Hamburg Ende


Herunterladen ppt "Orientierungseinheit SS2005Was ist Physik?Caren Hagner, Universität Hamburg Was ist Physik? Caren Hagner Uni Hamburg."

Ähnliche Präsentationen


Google-Anzeigen