Bis(s) ins Innere des Protons - Ein Science Slam durch die Welt der Elementarteilchen, Beschleuniger und Supernerds
von: Boris Lemmer
Springer-Verlag, 2018
ISBN: 9783662567487
Sprache: Deutsch
321 Seiten, Download: 12999 KB
Format: PDF, auch als Online-Lesen
Mehr zum Inhalt
Bis(s) ins Innere des Protons - Ein Science Slam durch die Welt der Elementarteilchen, Beschleuniger und Supernerds
| Vorwort | 5 | ||
| Inhaltsverzeichnis | 8 | ||
| 1 Kindlicher Spieltrieb: Motivation und Leben der Teilchenphysiker | 11 | ||
| 1.1 Jederzeit, überall und international: ein Meeting | 14 | ||
| 1.2 Teamwork | 15 | ||
| 1.3 Überall auf der Welt zu Hause | 17 | ||
| 1.4 CERN – ein Dorf | 19 | ||
| 2 Zutaten: die Welt, zerlegt in Einzelteile | 26 | ||
| 2.1 Kuhgas und Wurstatom: die Frage, was Elementarteilchen von Atomen unterscheidet | 27 | ||
| 2.2 Klein und geladen: das Elektron | 30 | ||
| 2.3 Murmelspiel und Rosinenkuchen: das heitere Ratespiel um die Struktur der Atome | 32 | ||
| 2.4 Neutraler Kollege: das Neutron als weitere Zutat | 37 | ||
| 2.5 Mit der Nadel in die Knetkugel: die Struktur der Atome | 43 | ||
| 2.6 Materie aus Energie dank E=mc2 | 59 | ||
| 2.7 Antimaterie | 70 | ||
| 2.8 Leih dir was, solange niemand zuschaut: die Heisenbergsche Unschärferelation | 81 | ||
| 2.9 Ein unsichtbarer neuer Freund: das Neutrino | 85 | ||
| 2.10 Wahre Alleskönner: die vier Grundkräfte | 87 | ||
| 2.11 Sagen, was nie verloren geht: Erhaltungssätze | 97 | ||
| 2.12 Bastelkasten für Teilchenphysiker: Feynman-Diagramme | 103 | ||
| 2.13 Kernfusion zum Mitmachen | 105 | ||
| 3 Bauplan für ein Universum – oder was Physiker am LHC untersuchen | 108 | ||
| 3.1 Ein seltsamer neuer Freund: das Strange-Quark | 110 | ||
| 3.2 Ein voller Bastelkasten: das Standardmodell | 118 | ||
| 3.3 Gott und seine Würfel: Wirkungsquerschnitte | 120 | ||
| 3.4 Kaputtes zusammenbauen: Teilchenrekonstruktion | 126 | ||
| 3.5 Evolution des Universums nach dem Urknall | 136 | ||
| 3.6 Wo's im Weltbild noch klemmt | 143 | ||
| 3.7 Probleme lösen, Teilchen besorgen! | 155 | ||
| 4 Auf dem Protonen-Highway: mehr über Teilchenbeschleuniger | 158 | ||
| 4.1 Wieso Teilchen beschleunigen? – Kollisionen und hohe Dichte | 159 | ||
| 4.2 Teilchen auf Zack bringen | 160 | ||
| 4.3 Das Pferd und das Lasso: starke Magnete | 172 | ||
| 4.4 Den Strahl bändigen: Protonenoptik | 179 | ||
| 4.5 Das volle Programm: ein Beschleunigungszyklus | 185 | ||
| 4.6 Wen schicken wir am besten auf die Reise? | 198 | ||
| 5 Augen fürs Unsichtbare: mehr über Teilchendetektoren | 209 | ||
| 5.1 Detektor als Kamera | 211 | ||
| 5.2 Spuren hinterlassen, wenn auch winzig kleine | 212 | ||
| 5.3 Das Ding mit der Überlichtgeschwindigkeit: Cherenkov-Detektoren | 220 | ||
| 5.4 Stopp, Teilchen! – Kalorimeter | 225 | ||
| 5.5 Wir bauen einen Detektor | 230 | ||
| 5.6 Konkurrenten mit gleichem Ziel: ATLAS und CMS | 242 | ||
| 5.7 Unsichtbares sichtbar machen: Transversalimpulserhaltung | 244 | ||
| 5.8 Schnell, nimm das! – Der Trigger | 247 | ||
| 5.9 Eine Nacht auf Schicht | 249 | ||
| 6 Lernen, wie die Welt funktioniert: mehr über Datenanalyse | 253 | ||
| 6.1 Unsere Puzzlestücke: Objekte im Detektor | 254 | ||
| 6.2 Schauen, was los war: Selektion und Rekonstruktion | 260 | ||
| 6.3 Monte-Carlo-Simulationen | 267 | ||
| 6.4 Wie viel darf's denn sein? – Ansprüche an die EDV | 270 | ||
| 6.5 Was man so alles messen kann: Analysebeispiele | 273 | ||
| 6.6 Mit Pech gemessen: Überlichtgeschwindigkeit, die keine war | 284 | ||
| 7 Teilchenphysik im Alltag | 289 | ||
| 7.1 CERN, Geburtsort des World Wide Web | 290 | ||
| 7.2 Teilchen für einen guten Zweck: Strahlentherapie | 291 | ||
| 7.3 Geht da noch was? | 294 | ||
| 8 Neues aus der Teilchenwelt | 296 | ||
| 8.1 Das Higgs-Teilchen zeigt sich | 297 | ||
| 8.2 Mehr Power für die Maschine | 301 | ||
| 8.3 Daten für jedermann | 305 | ||
| 8.4 Oh mein Gott, ein neues … oh … | 306 | ||
| 9 Und weiter geht's! – Ausblick | 312 | ||
| Literatur | 315 | ||
| Sachverzeichnis | 316 |