Die Präsentation wird geladen. Bitte warten

Die Präsentation wird geladen. Bitte warten

Das Higgs-Teilchen - Der letzte Baustein im Standard Modell Warum ist das Higgs so wichtig? Amand Fäßler, Tübingen.

Ähnliche Präsentationen


Präsentation zum Thema: "Das Higgs-Teilchen - Der letzte Baustein im Standard Modell Warum ist das Higgs so wichtig? Amand Fäßler, Tübingen."—  Präsentation transkript:

1 Das Higgs-Teilchen - Der letzte Baustein im Standard Modell Warum ist das Higgs so wichtig? Amand Fäßler, Tübingen.

2 Geeichte Maße; Lokale Eichung Lokale Längen-Eichung: Ulmer Elle, Augsburger Elle, Nürnberger Elle, …. Globale Längen-Eichung (Napoleon): Meter Messwert unabhängig von lokaler Eichung Länge = 0 Masse der Elementarteilchen unabhängig von lokaler Eichung Masse = 0 Amand Fäßler, Tübingen 2

3 Invariant gegen diese lokalen Eichungen war nur die Länge und die Masse null. Eine lokale Eichung muss möglich sein, denn kein Ort ist vor dem anderen ausgezeichnet! Doch die Forderung nach lokaler Eichinvarianz der Massen führt automatisch für alle Kräfte-Teilchen (elektromagnetische Kräfte, Schwache Wechselwirkung, Kernkräfte) dazu, dass die Masse verschwindet. Dies wird auf alle Teilchen erweitert. (Alle Massen null.) Amand Fäßler, Tübingen 3

4 Das Higgs-Teilchen gibt den Elementarteilchen Masse und erhält die Eichinvarianz durch den Higgs-Mechanismus. Peter Higgs von der Universität Edinburgh, 83 Jahre; 1964 an Physical Review Letters abgelehnt in Physics Letters veröffentlicht. Amand Fäßler, Tübingen4

5 Peter Higgs von der Universität Edinburgh geb (83 Jahre) Amand Fäßler, Tübingen5 4. Juli 2012 im CERN/GENF bei der Vorstellung der Entdeckung des Higgs-Teilchens.

6 Standard Modell ein elementatarteilchen Amand Fäßler, Tübingen6 Materie-Teilchen Kräfte-Teilchen

7 Potential des Higgs-Teilchens als Funktion seiner Wellenfunktion Amand Fäßler, Tübingen7

8 Das Higgs-Teilchen ist ein Flavor-Dublett wie das Proton-Neutron-Paar oder die up und down-Quarks. (Higgs hat Flavor-Ladung) Amand Fäßler, Tübingen8 Da das Higgs mit seiner Flavor-Ladung interagiert, kann es nur mit Teilchen mit Flavor-Ladung wechselwirken. Photon = = Isospin-Singulett (Hat keine Flavor-Ladung); Gluon = g = Isospin-Singulett (Hat keine Flavor-Ladung);

9 Wechselwirkung des Higgs mit den Elementar-Teilchen. Diese erhalten Masse. Amand Fäßler, Tübingen9

10 Coulomb-Kraft zwischen zwei Elektronen Amand Fäßler, Tübingen10 Photonaustausch mit masse null.

11 Globale Eichung bei Wellenfunktionen (Ort, Zeit der Elementarteilchen Amand Fäßler, Tübingen11 Realteil Imaginärteil 1 i Umeichung von :

12 Amand Fäßler, Tübingen12

13 Lokale Eichung bei Wellenfunktionen: Amand Fäßler, Tübingen13 Durch Einführung des Higgs konnte Peter Higgs 1964 die lokale Eichinvarianz wieder herstellen. Lokale Wahl (Eichung) vom Winkel (Ort,Zeit) und endliche Masse erfordert das HiggsTeilchen!

14 Elektrische E x, E y, E z und magnetische Felder B x, B y, B z mit der Metrik (1, -1, -1, -1) Amand Fäßler, Tübingen14 Skalar Produkt: Vierer-Impuls x Vierer-Ort:

15 Eichinvarianz für WW-Teilchen Amand Fäßler, Tübingen15 Diese sind invariant unter der Eichtransformation:

16 Szenarium: Beim Urknall sind sehr viele Higgs- Teilchen entstanden. Bei der Expansion und Abkühlung zerfallen sie nicht. CDU-Parteimitglieder im Foyer bei einem Parteitag und Frau Merkel kommt herein. Amand Fäßler, Tübingen16

17 Frau Merkel auf dem CDU-Parteitag Amand Fäßler, Tübingen17 Frau Merkel erhält eine große effektive Masse

18 Amand Fassler, Tübingen Der Large Hadron Collider(LHC) bei Genf ist ein Ringbeschleuniger von 27 km Länge mit einer Kollisionsenergie von Proton auf Proton von 4+4 = 8 [TeV] = 8*10 12 [eV] = 8 Billionen [eV]. 4 TeV Protonen

19 Amand Fassler, Tübingen Beschleuniger-Verbund am CERN in Genf. 25 GeV 450 GeV (LHC 2008) 10 TeV(LHC 2010) 7 TeV Im Ring: 1700 Biegemagnete und 1700 Fokussierungsmagnete mit Einschuß über Magnete 2012 : 8 TeV

20 Amand Fäßler, Tübingen20 Entstehung von HIGGS- Teilchen bei der Kollision zweier Protonen am LHC/CERN. 4+4 = 8 TeV = 8 Billionen [eV] bis Ende Dann 2 Jahre Umbau auf 7+7 = 14 [TeV] =14 Billionen[eV].

21 Amand Fassler, Tübingen Untergrundtunnel mit Experimente ATLAS, CMS und andere und Lastaufzügen 27 km lang und etwa 100 Meter tief.

22 Amand Fassler, Tübingen Teil der 27 km langen Strahlführung und Beschleunigungsstrecke des Large Hadron Colliders.

23 Amand Fäßler, Tübingen23 Blick auf den ATLAS-Detektor

24 Amand Fäßler, Tübingen24

25 Amand Fäßler, Tübingen25 Proton-Proton-Kollision am LHC

26 Amand Fäßler, Tübingen26 Ereignis bei CMS/CERN

27 Ereignis beim ATLAS Amand Fäßler, Tübingen27

28 Zerfall des Higgs in zwei Gamma -Quanten Amand Fäßler, Tübingen28 Masse(HIGGS) = 126 GeV

29 Amand Fäßler, Tübingen29

30 ATLAS-Messung im zwei Gamma-Zerfall H als Funktion der Masse des zerfallenden Teilchens. Amand Fäßler, Tübingen30

31 CMS-Messung im zwei Gamma-Zerfall H als Funktion der Masse des zerfallenden Teilchens. Amand Fäßler, Tübingen31

32 Einige offene Fragen: Gibt es nur drei Familien? (Leptonen: e ) Wie berechnet man die Massen der Teilchen? Wie ist die elektrische Ladung bestimmt Alle Kräfte gleich? Elektrisch=Magnetisch=Schwach (ja) Elektromagn. = Schwach = Kernkraft? (Große Vereinh.) Elektrisch=Schwach=Kernkraft=Schwerkraft??? Physik jenseits des Standard Modells. Amand Fäßler, Tübingen 32 ENDE


Herunterladen ppt "Das Higgs-Teilchen - Der letzte Baustein im Standard Modell Warum ist das Higgs so wichtig? Amand Fäßler, Tübingen."

Ähnliche Präsentationen


Google-Anzeigen