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223 6. Standardmodell. 224 Was wissen wir bisher? Nukleonen bestehen aus (3) spin ½ Teilchen mit relativ geringer Masse.

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Präsentation zum Thema: "223 6. Standardmodell. 224 Was wissen wir bisher? Nukleonen bestehen aus (3) spin ½ Teilchen mit relativ geringer Masse."—  Präsentation transkript:

1 Standardmodell

2 224 Was wissen wir bisher? Nukleonen bestehen aus (3) spin ½ Teilchen mit relativ geringer Masse

3 225 Substruktur schon aus g-Faktor

4 226 g-Faktor von Elektronen und Müonen

5 227 Aufbau in Brookhaven

6 228 Ergibt g-Faktor

7 229 Andere Variante mit eingefangen Elektronen

8 230 Moderne Variante von Gabrielse (2006)

9 231 Messen der Uebergangsraten ergibt

10 232 Ausserdem sind Elektronen und Positronen gleich Woher kommt der Unterschied zum Dirac-Teilchen, g = 2? Renormierung der Ladung in der QED

11 233 Schwinger/Feynman Rechnung zum g-Faktor

12 234 Mit Störungsrechnung bis zu vierter Ordnung mitgenommen ergibt sich: Vergleich mit Experiment Das Elektron ist ein Punktteilchen!

13 235 Was wissen wir sonst noch? Austauschteilchen für starke Wechselwirkung ist ein geladenes Boson – hat ähnliche Substruktur

14 236 Wechselwirkungen der Teilchen

15 237 Wechselwirkungen Schwache WW ist verantwortlich für Prozesse mit Quarks und Leptonen starke WW ist verantwortlich für Prozesse zwischen Quarks – effektive WW mit Pion ist die Kernkraft EM WW ist verantwortlich für Prozesse mit geladenen Teilchen

16 238 Quarkmodell der Hadronen Baryonen: 3 Quarks Mesonen: 2 Quarks

17 239 Höhere Quarks ergeben ein Quarkonium – Übergänge lassen auf das Potential schliessen

18 240 Verbindung der Familien in der Schwachen WW – die CKM Matrix Hauptsächlich Familienintern (ausser der Beimischung von s in d) Bei Leptonen keine Familienübergänge bekannt

19 241 Woher kommen die verschiedenen Wechselwirkungen überhaupt? Eichtheorie – Invarianz der Physik gegenüber Transformationen: -Phasenänderung -> EM - Isospindrehung -> schwache WW - Farbänderung -> starke WW -Bezugssystem -> Gravitation

20 242 Problem der schwachen WW: Austauschteilchen haben Masse die theorie wäre nicht mehr Eichinvariant!

21 243 elektroschwache Vereinheitlichung: Diese Theorie geht von vier masselosen Austauschteilchen aus W +, W - und Z 0 erhalten durch spontane Symmetriebrechung Masse (Higgs). Spontane Symmetriebrechung tritt auf, wenn der Grundzustand nicht mehr die volle Symmetrie des Systems bei höheren Energien hat. runder Tisch mit 6 Gedecken und 6 Servietten zwischen den Tellern

22 244 Masse des W-Bosons hängt von der Masse des Higgs-Teilchens ab:

23 245 Ergibt eine Masse von ~ 100 GeV

24 246 Letzte Resultate des LEP auf der Suche

25 247 Renormierung der Ladung

26 248 Das heisst bei hohen Energien wird die Ladung effektiv grösser durch virtuelle Elekton-Positron Paare

27 249 Messung am CERN

28 250 Gleiches (nur umgekehrt) gilt für die starke WW

29 251 Idee der Vereinheitlichung der Wechselwirkungen Erfordert Zerfall des Protons – gemessen  >10 33 a (Kamiokande)

30 252 Zusammenfassung Kap. 6 Teilchen fallen in zwei Klassen von Punktteilchen: Leptonen und Quarks Leptonen umfassen die Elektronen, Müonen, Tauonen und deren Neutrinos. Messung des g-Faktors stimmt mit Punktteilchen überein Quarks bilden die Hadronen (z.B. Nukleonen) und die Mesonen (z.B. Pionen) – bekannt aus inelastischer Elektronstreuung Wechselwirkungen werden durch Teilchenaustausch übertragen – die jeweiligen Wechselwirkungen werden durch Invarianzen bestimmt. Bei der schwachen Wechselwirkung muss die Masse der Austauschteilchen zusätzlich kreiert werden – Notwendigkeit des Higgs-Formalismus Die Stärke der Wechselwirkungen hängt von der Energie des Prozesses ab – Möglichkeit alle Wechselwirkungen zu vereinen


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