ALICE: Reise zum Urknall

Präsentation zum Thema: "ALICE: Reise zum Urknall"—  Präsentation transkript:

1 ALICE: Reise zum Urknall
Kai Schweda Physikalisches Institut Universität Heidelberg / GSI Darmstadt DHBW Mosbach 10 Apr 2019

2 Georges Lemaître Vesto Slipher
Zeichnung: Hanns Ruder, Universität Tübingen

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4 CERN Gegründet am 29. September 1954 22 Mitgliedsstaaten
2300 Angestellte Mehr als Nutzer Budget: M CHF 10 Apr 2019 DHBW Mosbach

5 Der Large Hadron Collider am CERN
Alice LHC TeV c - 10 km/h Geiger and Marsden MeV c * 5%

6 Erster Magnet installiert am 7. März 2005
Es gibt nur einen Schacht, inn dem die Magnete in den LHC Tunnel abgesenkt werden koennen, aufgrund der Laenge von ueber 15m. 15 m lang 35 t schwer 10 Apr 2019 DHBW Mosbach

7 Transport im Tunnel mittels optischer Führung bis zu 15km weit bei 2-3 km/h
Alle Dipolmagnete muessen dann mit einen speziellen Transportfahrzeug an die Einbaustelle gebracht werden. Der Tunnel ist klein, und Heliumringleitung und Magnete nehmen viel Platz ein. Waehrend des Transports sind in dem Tunnelabschnitt keine anderen Arbeiten moeglich. 10 Apr 2019 DHBW Mosbach

8 Kollision von Atomkernen

9 Head-on collision

10 Sonnenspektrum Graphik: Max-Plack-Institut für Plasmaphysik Wellenlänge und Intensität festgelegt durch Temperatur TSonne = 5600 °C 10 Apr 2019 DHBW Mosbach

11 Wie heiss ist die Quelle ?
Lichtquelle  Teilchenquelle Häufigkeit von Teilchen am besten beschrieben durch T = oC (2 Billionen Grad Celsius)  mal heißer als im Innern der Sonne ! Teilchenhäufigkeit E = mc2 (GeV) Plot: A. Andronic, GSI Darmstadt 10 Apr 2019 DHBW Mosbach

12 Zeit-Projektionskammer
Main tracking and particle identification detector of ALICE mit 95 m3 größte je gebaute TPC 3-dimensionale Kamera Präzision besser als 500m Insgesamt 560 Millionen Pixel bis zu 500 Bilder pro Sekunde 5 m 10 Apr 2019 DHBW Mosbach

13 ALICE: >1500 Wissenschaftler, 151 institute, 37 Nationen
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15 TPC im Juni ‘06 14

16 Erste Bleikollisionen in ALICE !

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19 10 Apr 2019 DHBW Mosbach

20 einige PetaByte pro Jahr
ALICE Datenahme einige PetaByte pro Jahr Ab 2020: 3.6 Tbyte pro Sekunde (!) Datenvolumen vergleichbar mit gesamten Internet in der EU ~240 M Einwohner Kalibrierung und Kompression in Echtzeit  50 Gbytes/s auf Band 10 Apr 2019 DHBW Mosbach

21 Ab 2021 O2 farm: CPU GPU 60 PetaByte diskspace MW Leistung MW Kühlung 10 Apr 2019 DHBW Mosbach

22 LHC: Tentative Schedule
: ALICE data taking 2019/20: LHC long shutdown 2 Pb-Pb luminosity + ALICE detector upgrade : Pb+Pb at 50 kHz 2030: LHC long shutdown 4  ALICE II (?) 2031 – 2037: Data taking 2040+: Future Circular Collider (tbc) 12/10/2019

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24 Quarks & Gluonen  Proton
Plus Elektron  Atome, Moleküle, Festkörper, … Genau 3 Generationen 10 Apr 2019 DHBW Mosbach

25 Quark Gluon Plasma 10 Apr 2019 DHBW Mosbach
Quelle: Michael Turner, National Geographic (1996) 10 Apr 2019 DHBW Mosbach

26 Bohrung des Tunnels27km 8. Februar 1988: LEP-Tunnel fertiggestellt
Durchbruch beider Enden 1 cm daneben (!) 10 Apr 2019 DHBW Mosbach

27 Wasser-Molekül Wasserstoff-Atom Proton 10 Apr 2019 DHBW Mosbach

28 10 Apr 2019 DHBW Mosbach

29 Temperaturen im Universum
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30 s ALICE in 2004 10 Apr 2019 DHBW Mosbach