TEORIA CZĄSTEK ELEMENTARNYCH I.pdf

Teoria cząstek elementarnych

23.IV.08

nowa faza mechaniki kwantowej

precyzyjne pomiary wymagały precyzyjnych obliczeń

Æ metoda

metoda Feynmana

Feynmana

dziś uniwersalne narzędzie fizyki cząstek

Feynmana i reguły

i reguły Feynmana

dziś uniwersalne narzędzie fizyki cząstek

wpierw zastosowane w kwantowej elektrodynamice

(QED

Quantum Electrodynamics

Electrodynamics)

oddz. elektronów z fotonami; trudności ale

istnieje sposób

procedura renormalizacji

renormalizacji

renormalizacja bezradna. Propozycja

bezradna. Propozycja – nowe

pe ⎯ν e – TRUDNOŚCI a

TRUDNOŚCI a

nowe

oddziaływanie, nowe cząstki Æ teoria oddz. słabych

teoria oddz. słabych

z bozonami

bozonami W/Z i cząstką

W/Z i cząstką Higgsa renormalizowalna

Higgsa renormalizowalna !

Nagroda Nobla: Glashow

Glashow, Salam

Salam, Weinberg

Weinberg 1979 (W/Z)

1979 (W/Z)

t’Hooft ,

, Veltman

Veltman 1999 (

1999 ( renomalizowalność

renomalizowalność )

)

Teoria cząstek elementarnych

23.IV.08

1948 – nowa faza mechaniki kwantowej

1948

Diagramy Feynmana

Diagramy

(QED – Quantum

QED – oddz. elektronów z fotonami; trudności ale

QED

istnieje sposób Æ procedura

Oddziaływania słabe n

Oddziaływania słabe n-> pe

renormalizacja

oddziaływanie, nowe cząstki

Nagroda Nobla:

t’Hooft

Diagramy i reguły

Feynmana

cząstki reprezentujemy przez

linie a akt oddziaływania przez punkt

przecięcia (wierzchołek)

Np. emisja fotonu przez elektron γ γ

e -

strzałki – przepływ ład.

przepływ ład. el

el . (ujemnego)

. (ujemnego)

Pętle

Diagramy i reguły

Diagramy – cząstki reprezentujemy przez

Diagramy

Np. emisja fotonu przez elektron

strzałki

Pętle

Reguły Feynmana

Feynmana

Procesy skrzyżowane e e

Procesy skrzyżowane e e γ γ

Pozyton - 1930

1930

Pęd e +

-- - >e

>e --

γ γ - >e

>e + e -

e -

antyczą stka

stka e +

γ γ e − - > e

> e −

strza ł ł ka do ty

ka do ty ł łu – ł ł ad. dodatni

ad. dodatni

Reguły

Pozyton

Pęd e

e --

-- γ γ

antycz

strza

Zasada zachowania energii i

pędu

Dla swobodnego elektronu

nie może być zrealizowany, ale

jest możliwy dla elektronu w atomie (elektron

> e γ γ nie może być zrealizowany, ale

przechodzi do niższego stanu)

Spoczywający elektron ma najniższą możliwą

energia, po emisji fotonu nie może mieć

mniejszej

a jeśli w jednym układzie

niemożliwe to w innym układzie też nie jest

możliwe

Dla swobodnego fotonu rozpad na e

jest możliwe bo …obserwator

Ale w pobliżu jądra

też nie

Ale w pobliżu jądra – może (rysunek)

może (rysunek)

W materii – emisja fotonów

emisja fotonów – promieniowanie

bremsstrahlung)

promieniowanie

Zasada zachowania energii i

Dla swobodnego elektronu

proces e

proces e - > e

jest możliwy dla elektronu w atomie (elektron

przechodzi do niższego stanu)

mniejszej – a jeśli w jednym układzie

Dla swobodnego fotonu rozpad na e + e - też nie

jest możliwe bo …obserwator

W materii

hamowania ( bremsstrahlung

hamowania (

Linie wewnętrzne

• Mechanika kwantowa pozwala na istnienie

Linie wewnętrzne

Mechanika kwantowa pozwala na istnienie

cząstek z nie dostępnymi energiami ale przez

cząstek z niedostępnymi energiami ale przez

krótki czas (zasada

t )

Np. elektrony mogą mieć zerowa a nawet ujemną

Heinsenberga Δ E ~ 1/

E ~ 1/ Δ t )

Np. elektrony mogą mieć zerowa a nawet ujemną

energię,lub b. dużą energię dla spoczywającego e

więc np. kreacja i anihilacja par

Cząstki wirtualne – cząstki dla których E

cząstki dla których E 2 ≠ p 2 +m

+m 2

„poza powłoką masy”) istnieją krótko

i nie są obserwowane

stki „poza powłoką masy”) istnieją krótko

i nie są obserwowane

krótki czas (zasada Heinsenberga

• Cząstki wirtualne

( cz

czą stki

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: