Gravitation Hartmut Abele Sommersemester 2006

Slides:



Advertisements
Ähnliche Präsentationen
Physiktheorien als Dogma : Relativitätstheorie
Advertisements

Der Urknall und die ersten drei Minuten.
Vorlesung 4: Roter Faden: Friedmann-Lemaitre Feldgleichungen
Amand Fäßler, Tübingen RC Winterthur 14. Juli 2010
Anthropisches Prinzip
Unser modernes kosmologisches Weltbild
Optische Eigenschaften von Werkstoffen
Kosmologie: Versuch eines Überblicks
Vorlesung 5: Roter Faden: 1. Zeitentwicklung des Univ. (nach ART)
Vorlesung 4: Roter Faden: Friedmann-Lemaitre Feldgleichungen
Vorlesung 3: Roter Faden: Wiederholung Abstoßende Gravitation
Grundkurs Theoretische Informatik, Folie 2.1 © 2006 G. Vossen,K.-U. Witt Grundkurs Theoretische Informatik Kapitel 2 Gottfried Vossen Kurt-Ulrich Witt.
Internet facts 2006-II Graphiken zu dem Berichtsband AGOF e.V. November 2006.
Plädoyer für ein modifiziertes Kraftgesetz
Martin zur Nedden, HU Berlin 1 Physik an Hadron-Collidern, WS 2006/2007 Kap 1, Intermezzo: Beispiele von hadronischen Kollisions- Experimenten D0 am Tevatron.
Das Keplerproblem (Teil 2)
Teilchenphysik – ohne Beschleuniger und Kosmologie
Hartmut Abele 1 WMAP of cosmic 3K microwaveradiation Staus: years after BB Kosmologie.
Differentieller Stromverstärker
G. Flügge, T. Hebbeker, K.Hoepfner, J. Mnich, W. Wallraff
Inhalte und Maßnahmen eingegeben haben,
Jenseits der Antimaterie
Von Quanten, Quarks und der spanischen Königin Ein Ausflug an die Grenzen der Physik Peter Schleper Hamburg,
Experimentelle Astroteilchenphysik
TEILCHENPHYSIK FÜR FORTGESCHRITTENE Vorlesung am 25. April 2006
Physik am Samstagmorgen 2007 – Physik und...
Ralf KüstersDagstuhl 2008/11/30 2 Ralf KüstersDagstuhl 2008/11/30 3.
Vielstoffthermodynamik
Bild 1.1 Copyright © Alfred Mertins | Signaltheorie, 2. Auflage Vieweg+Teubner PLUS Zusatzmaterialien Vieweg+Teubner Verlag | Wiesbaden.
Friedmann Modell des Universums
Schwarze Löcher Sackgassen in der Raumzeit
20:00.
Die Geschichte von Rudi
Beschreibung der energetischen Zustände der Elektronen
...ich seh´es kommen !.
Wim de Boer, Karlsruhe Kosmologie VL, Einteilung der VL 1.Einführung 2.Hubblesche Gesetz 3.Antigravitation 4.Gravitation 5.Entwicklung des.
Wir üben die Malsätzchen
Das 19. Jahrhundert: John Ruskin ( ) und die Kunsterziehungsbewegung in England.
Präsentation läuft auch vollautomatisch ab … wie du möchtest
Auslegung eines Vorschubantriebes
Raum, Zeit und Raumzeit Franz Embacher
PROCAM Score Alter (Jahre)
Großer Altersunterschied bei Paaren fällt nicht auf!
1 (C)2006, Hermann Knoll, HTW Chur, FHO Quadratische Reste Definitionen: Quadratischer Rest Quadratwurzel Anwendungen.
Analyseprodukte numerischer Modelle
Operationsplanung: Abstände
2014 Januar 2014 So Mo Di Mi Do Fr Sa So
Die Allgemeine Relativitätstheorie
Dimensions of Space chello.at Visualization of Legal Theory Space 01.
FRÜHLING.
Schutzvermerk nach DIN 34 beachten 20/05/14 Seite 1 Grundlagen XSoft Lösung :Logische Grundschaltung IEC-Grundlagen und logische Verknüpfungen.
Vortrag von Rechtsanwältin Verena Nedden, Fachanwältin für Steuerrecht zur Veranstaltung Wege zum bedingungslosen Grundeinkommen der Piratenpartei Rhein-Hessen.
Ertragsteuern, 5. Auflage Christiana Djanani, Gernot Brähler, Christian Lösel, Andreas Krenzin © UVK Verlagsgesellschaft mbH, Konstanz und München 2012.
Präzisions-Physik mit Neutronen / 1. Neutronenquellen
Titelmasterformat durch Klicken bearbeiten Textmasterformate durch Klicken bearbeiten Zweite Ebene Dritte Ebene Vierte Ebene Fünfte Ebene 1 Rising energy.
Der Erotik Kalender 2005.
Familie Beutner, Konrad-Voelckerstrasse, Edenkoben/Pfalz, Tel:
Fakulty of Engineering Department of Process Engineering & Mass Transfer Study of the Balance and the Reduction of excessive Sludge in wastewater treatment.
Max-Planck-Institut für Physik (Werner Heisenberg Institut)
1 10 pt 15 pt 20 pt 25 pt 5 pt 10 pt 15 pt 20 pt 25 pt 5 pt 10 pt 15 pt 20 pt 25 pt 5 pt 10 pt 15 pt 20 pt 25 pt 5 pt 10 pt 15 pt 20 pt 25 pt 5 pt Wie.
Noch mehr Funktionen Prof. Dr. Dörte Haftendorn, Leuphana Universität Lüneburg,
1 Medienpädagogischer Forschungsverbund Südwest KIM-Studie 2014 Landesanstalt für Kommunikation Baden-Württemberg (LFK) Landeszentrale für Medien und Kommunikation.
Monatsbericht Ausgleichsenergiemarkt Gas – Oktober
Wiederholung zum : Einsteingleichung
Gravitationstheorie: nach Newton und nach Einstein
Licht sind kleine Teilchen
Gekrümmter Raum, gekrümmte Zeit!
Eine kleine Einführung
 Präsentation transkript:

Gravitation Hartmut Abele Sommersemester 2006 L & G As you have already seen in the other talks, , neutrons are quite multi-purpose particles The topic I would like to present today is In this talk, I will concentrate on the topic particle physics with neutrons. Particle physics deals basically with the ultimate constituents of matter and the interactions between them. Neutrons are necessary for two reasons:first Some observables rely on neutron physics, for other questions the neutron provides one of several ingredients. The second reason is: Neutrons are in abundant supply. At the european neutron source, the production rate is 10^15 n/cm^2/s and we have highest statistical sensitivity . Particle physics is about particles and their interactions, Neutrons are good tools, because they take part in all four fundamental interactions The ultimate aim of particle physics is to derive the basic laws of physics. The problem is : we have two theories and they have been quite separated in the past: First there is the Theory of gravitation, the theory of the large and very large, describing the planetary motion and galaxy clusters very successfully. With neutrons, we go the other way around. We test graviation at the micrometer scale and , experiments with neutrons at the ILL in Grenoble, the european neutron source, and we test the Standard Model of elementary particle physics. these experiments have, as you can imagine, something to do with the SM, the accepted theory of particles and interactions With neutrons we lean something about the SM, in neutron decay all particles of the first quark generation are involved, we can compare our results with the results from high energy physics and we can see if we get a consistent picture of the SM. This is not the case right now, an we think, that this has something to do with the first quark generation. So I could add: Is unitarity violated in neutron decay.

Präsentationsfolien, 25. April 2006 Hartmut Abele

Quests in Fundamental Physics Gravity Strong interaction Electro- magnetism Weak interaction Lämmerzahl, Graduiertentage Heidelberg 2003 Hartmut Abele

Knowledge of a basic law of physics Two Theories: Theory of Gravitation: General Relativity Quantum Theory: Standard Model Derived from simple symmetry principles High energy particle Physics Tera-eV Neutron Nano-eV Hartmut Abele

100 GeV, LEP-energy at CERN  = 1/128  = 1/137 Hartmut Abele

MPL MnPL GUT quantum gravity 100 GeV, LEP-energy at CERN  = 1/128  = 1/137 quantum gravity MnPL Hartmut Abele

ART im Alltag: Global Positioning System (GPS) 10.229999995453 MHz instead of 10.23 MHz Hartmut Abele

2 Säulen: Quantentheorie Relativitätstheorie Hartmut Abele

Hartmut Abele

Kuiper belt Hartmut Abele

Gravitation im Großen Hartmut Abele

Gravitation bei großen Abständen Hartmut Abele

... sehr große Abstände Hartmut Abele

Vom Aristotelesschen Zentrum der Welt bis zum Big Bang Hartmut Abele

Gravitation im Kleinen: Gravitation und Quantenmechanik Phasenverschiebung in Neutronen, Atomen Gebundene Quantenzustände im Gravitationsfeld der Erde QCD String Theorien Hartmut Abele

Rauch et al. Hartmut Abele

COW-Experimente 1975 erstmalige Beobachtung einer Gravitations-Induzierten Phasenverschiebung bei Materiewellen von Colella, Overahauser und Werner Verwendet wurde ein Neutroneninterferometer, das aus einem Einkristall gefräst wurde Hartmut Abele

COW-Experimente Schematischer Versuchsaufbau = Rotationswinkel = Richtung einfallender Strahl und Rotationsachse = Braggwinkel = Neutronendetektoren Abhängigkeit der relativen Phase vom Rotationswinkel: Hartmut Abele

COW-Experimente gleiche Phasenverschiebung auf den Pfaden AC und BD Ist kommt es zu einer relativen Phasendifferenz auf den Pfaden AB und CD S Hartmut Abele

COW-Experimente Ergebnis des ersten Experiments von 1975 Integrationszeit pro Meßpunkt: 80 Minuten Hartmut Abele

Grundlegende Fragen? mehr als 1000x zitiert in den letzten 5 Jahren, geordnet nach Häufigkeit: Particle Data Booklet (unzählig viele Zitate), Teilchenphysik WMAP, 3K Hintergrunstrahlung (3175), Kosmologie Massenhirarchie und Extradimensionen (2749) superconformal field theories and supergravity (3829) Measurements of omega and lambda from 42 high redshift supernovae (2635) The Hierarchy problem and new dimensions at a millimeter (2715) New dimensions at a millimeter to a Fermi and superstrings at a TeV (2049) First results from KamLAND: Evidence for reactor anti-neutrino disappearance (1060) Hartmut Abele

Grundidee: Gravity and Space Time SM, Electromagnetism Gravity String Theory and Extra Dimensions The Problem is related to the number of dimensions of space and time. It is obviously 3 +1. … The Forces of the standardmodell are local transformations in space. But there is a fundamental difference to Gravitation. Gravitation is the deformation of space time. The best method to reconcile Gravity and SM are string theories. It is worth mentioning that string theory is the only theory making a prediction about the number of dimesnsions. It is not 3 it is 11. Obviously there are extradimensions. And the reason way we don’t see them is the assumption that there dimesnions are curled to a cylinder or a torus – we say they are compacified and the comfactification radius is small. Under certain assumptions they predict a deviation from the gravity law, from newtons law at small distances say one micron or so, exactlly in the range of our experiment. Hartmut Abele

Newton:Brief an Bentley, 25.2.1692 Hartmut Abele

Graduiertentage 2003 (Lämmerzahl): Reasons for new interest New experimental devices Ultrastable cavities Lasers Frequency comb SQUIDs Space experiments (GP-B, MICROSCOPE, ACES, SUMO, PARCS, RACE, STEP, OPTIS) New space related techniques (drag free, grav. sensors) Violations predicted by quantum gravity Modification of Maxwell equations Modification of Dirac equation Yukawa modification of Newton potental Hartmut Abele

Überblick Gravitationstheorien Newton Einstein: ART Aristoteles, Galilei, Kepler: Rotationskurven Galaxien: Dark Matter I Newton: G - Bestimmung Newton Test 1/r im Sonnensystem 1:1012 Pioneer-Anomalie r kleiner 1 mm Einstein: ART Klassische Tests: Merkur, Lichtablenkung etc. Kosmologie, Kosmologische Konstante, zeitabh. der Kopplungskonstanten Gravitationslinsen Aequivalenzprinzip Hartmut Abele

Überblick Schwache Gravitationsfelder Starke Gravitationsfelder Non-Newton bei kleinen Abständen Große Extradimensionen und die Frage nach der Dimensionalität der Raumzeit Quantenzustände im Gravitationsfeld der Erde Suche nach Gravitomagnetismus, Lense-Thirring-Effekt Starke Gravitationsfelder Pulsare, Doppelpulsare Gravitationswellen Schwarzes Loch Hawking-Strahlung Quantentests der ART Hartmut Abele

Wiederholung zum 2. Mai 2006 Krümmung im Riemannschen Raum s. Gravitation, U.E. Schröder, s. 30 Hartmut Abele

Kugel Hartmut Abele

Gauss-Kruemmung Hartmut Abele

Zwei geodätische Oberflächen durch den selben Punkt Hartmut Abele

Hartmut Abele

John Wheeler, Gravitation und Raumzeit, S.69 Ein Bumerangflug durch die Erde Hartmut Abele

Krümmung, die Sprache der Gravitation Hartmut Abele

Hartmut Abele