反物质和为什么我对我很重要

格式
主题
Melissa Valdez.
年级
12.
可读性
9.1

这与我的课程一致如何?

当她是约克大学的研究生时,Melissa Valdez谈到了她在CERN的反物质的令人兴奋的工作。

如果你在学校以外的读,你真的很有爱的机会。当我在高中时,我花了我的夏天阅读科学杂志。我记得剪出了一张大照片大型特罗龙撞机c当它在2010年首次开业时。

α-2实验装置
作为大型Hadron Collier的一部分的加速器(来源:Xenotar.通过Istockphoto.)。

我的灵感来自于研究尖端科学实验的物理学家。我把他们的故事固定在我的傻瓜上。五年后,我在物理学中完成了本科学位,我正在核心核实研究生研究!

我工作的项目被称为Α。代表抗氢激光物理仪器。这也是我们团队第一个实验的名称。我们的目标是创造和陷阱抗氢性,然后使用激光器研究它。

抗氢激光物理仪的截面
抗氢激光物理仪的截面(资料来源:Xenotar.通过Istockphoto.)。

激光使光完全单色。这意味着它是由一个人组成的波长或光的颜色。物理学家使用来自激光的光线“兴奋”原子。它们闪耀着光线,精确的能量电子需要跳跃能量水平。这样他们就可以观察到跳跃时。

波长为520nm,445nm,635nm的单色激光器
波长为520nm,445nm,635nm(来源:彭家庭[cc by-sa]的单色激光器Wikimedia Commons.)。

那么为什么我们使用氢?是最简单的原子。它只有一个质子和一个电子。因为它很简单,所以氢已经研究了很多。它的物理性质,如质量,充电,旋转和能级,都是众所周知的。研究人员对抗氢引起的少了解。抗氢性是由一个Antiproton.(带负电的质子)和一个正电子(带正电荷的电子)。

氢气和抗氢性的BOHR模型
BoHR氢气和抗氢的模型。注意,子原子粒粒子不是缩放(让我们使用图像谈论科学狗万实力大网皮克分子通过Istockphoto.)。

标准模型物理学说颗粒和抗颗粒份额份额,除电荷外。物理学家认为,羚羊收费具有相同的价值,而是相反的标志。

正如我们研究抗氢原的物理性质,我们很兴趣看我们是否会衡量与常规氢气不同的值。这将是一个明确的标志,标准模型没有解释的“新物理学”。

你知道吗?

我们已经使用我们对医疗扫描中的反物质的理解。宠物扫描仪可以通过寻找积极的证据来讲述器官如何运作。

我们真正想要理解的是为什么我们观察更多的数量反物质反物质在我们的宇宙中。物理学家了解了这一点大爆炸,等量的物质和反物质应该已经制作了。但是有些东西取得了常规问题的平衡。

我们怎么知道呢?当粒子符合其抗披物对应物时,它们的群体完全转化为能量,而且它们会消失。这个过程称为湮灭。它受到着名方程的管辖E = MC.2

但是,如果在大爆炸后真正创造了相同的物质和反物质,那么一切都会在出现之后很快歼灭。我们的宇宙只是剩余的能量。

我们知道这不是这种情况,因为我们在这里!因此,我们的团队试图找出缺少的反物质发生的事情,或者为什么首先创造更多的物质。这被称为反物质不对称问题

你知道吗?

反物质很难让它不能用作武器。如果你把所有的反物质放在一起,我们在30年的实验中做出了爆炸,那么爆炸会不比点燃比赛更危险

我们的实验装置称为α-2。它位于Cern的Antiproton Decelerator Hall中。该建筑最近绰号为“反物质工厂”。同一建筑中有几个其他反物质实验。Aegis.Asacusa.陷阱所有这些都分享了解更多关于反物质的目标。

α-2实验装置
Alpha-2实验装置,位于CERN的反物质厂(来源:Travis Valdez,由Melissa Valdez提供)。

你还对反物质有兴趣吗?也许在五年内,您将在一个人的一个项目中工作,就像我一样!

起点

连接和相关

  • 你喜欢阅读尖端科学吗?为什么或者为什么不?
  • 你会对Melissa Valdez做的物理研究有兴趣吗?
  • 有你或家里有没有宠物扫描的人?扫描的目的是什么?

连接和相关

  • 你喜欢阅读尖端科学吗?为什么或者为什么不?
  • 你会对Melissa Valdez做的物理研究有兴趣吗?
  • 有你或家里有没有宠物扫描的人?扫描的目的是什么?

将科学与技术与社会与环境相关联

  • 寻找反物质是一种昂贵的研究类型。开展这类研究的价值是什么?

将科学与技术与社会与环境相关联

  • 寻找反物质是一种昂贵的研究类型。开展这类研究的价值是什么?

探索概念

  • 定义物质?什么是反物质?
  • 什么是物理标准模型?
  • Alpha项目的目标是什么?为什么氢是本研究中首选的元素?

探索概念

  • 定义物质?什么是反物质?
  • 什么是物理标准模型?
  • Alpha项目的目标是什么?为什么氢是本研究中首选的元素?

科学本质/技术性质

  • 理论物理学的哪个分支是本文的重点?理论物理的其他分支是什么?为什么它称为“理论”物理?(注意:这个问题可能需要额外的研究)

科学本质/技术性质

  • 理论物理学的哪个分支是本文的重点?理论物理的其他分支是什么?为什么它称为“理论”物理?(注意:这个问题可能需要额外的研究)

媒体素养

  • 大型强子撞机和CERN如何在社交媒体上活动?在高级科学中心分享有关活动的信息的价值是什么?

媒体素养

  • 大型强子撞机和CERN如何在社交媒体上活动?在高级科学中心分享有关活动的信息的价值是什么?

教学意见

  • 本文支持与现代物理和粒子物理相关的物理学的教学和学习。介绍的概念包括抗氢,激光,波长,能量水平,氢气,旋转,抗滴漏,正电子,标准模型,大爆炸,反物质,湮灭和e = MC2
  • 在阅读本文后巩固学习,教师可以让学生创造一个概念定义网站为了概念反物质反物质。使用使用此文章的此策略的即可使用的再现可用[谷歌文档] 和 [PDF.]格式。
  • 为了探索这个主题,教师可以让学生使用问题和利益攸关方学习策略考虑各种利益相关者(例如,物理学家,政府,一般科学界,公共等)的观点,依范反物质研究的价值。使用问题和利益相关者使用本文的现成再现策略可供选择[谷歌文档] 和 [PDF.]格式。

教学意见

  • 本文支持与现代物理和粒子物理相关的物理学的教学和学习。介绍的概念包括抗氢,激光,波长,能量水平,氢气,旋转,抗滴漏,正电子,标准模型,大爆炸,反物质,湮灭和e = MC2
  • 在阅读本文后巩固学习,教师可以让学生创造一个概念定义网站为了概念反物质反物质。使用使用此文章的此策略的即可使用的再现可用[谷歌文档] 和 [PDF.]格式。
  • 为了探索这个主题,教师可以让学生使用问题和利益攸关方学习策略考虑各种利益相关者(例如,物理学家,政府,一般科学界,公共等)的观点,依范反物质研究的价值。使用问题和利益相关者使用本文的现成再现策略可供选择[谷歌文档] 和 [PDF.]格式。

学到更多

物理学家尚未在一个反复原子上获取最近的外观(2020)

本文从有线中描述了Melissa工作的实验室中运行的最新实验。

为什么这件物品在核心核实中每克(克)每克2700万亿美元(2019)

在这个视频中(11:29分钟)PhysicsGirl访问Cern并解释为什么学习反物质是如此重要。

反物质的五个最大的奥秘(2009)

新科学家杂志有几篇基于CERN实验的文章,包括“反物质摔倒了?“和 ”关于反物质炸弹呢??“

参考

Cartlidge,E。(2020年2月20日)。CERN物理学家在反物质 - 物质不对称上接近。物理世界。

欧洲核研究组织。(N.D.)。核心的反物质。https://home.cern/

欧洲核研究组织。(N.D.)。标准模型。https://home.cern/

Melissa Valdez.

Melissa Valdez.自从2013年以来为让我们谈论科狗万实力大网学的自愿服务,并成为让我们在安大略省谈论的助理区域协调员。她现在在人工智能上为IBM工作,但仍然会谈论她作为核心的研究生的经历,作为一个外展科学家,作为物理学的女人。

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