Perspektiven der experimentellen Hochenergiephysik - Teil 3 135.284 Claudia-Elisabeth Wulz Institut für Hochenergiephysik der Österreichischen Akademie.

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1 Perspektiven der experimentellen Hochenergiephysik - Teil 3 135.284 Claudia-Elisabeth Wulz Institut für Hochenergiephysik der Österreichischen Akademie der Wissenschaften c/o CERN/EP, CH-1211 Genf 23 Tel. 0041 22 767 6592, GSM: 0041 79 201 0919 E-mail: Claudia.Wulz@cern.ch http: //home.cern.ch/~wulz Nov. 2001

2 Fundamentale offene Fragen der Teilchenphysik Ursprung und Hierarchie der Teilchenmassen Gibt es wirklich nur 3 Generationen von Quarks und Leptonen? Materie-Antimaterie-Asymmetrie Können alle Wechselwirkungen vereint werden? Haben die heute bekannten Elementarteilchen eine innere Struktur? Haben Neutrinos Masse?

3 Standardmodell Materiefelder Fermionen (Spin 1/2): Leptonen, QuarksLeptonenQuarks e () () () udud () cscs () btbt () schwache + elektromagn. WW schwache Wechselwirkung schwache, elektromagn. + starke WW

4 Standardmodell Massen der Materieteilchen e < 3 eV< 0.19 MeV< 18.2 MeV e 0.511 eV105.7 MeV1.777 GeV u d s 5 MeV 7 MeV150 MeV c b t 1.2 GeV 5 GeV174 GeV

5 Standardmodell Eichfelder Bosonen (Spin 1): Eichbosonen Lokale Eichsymmetrie WWEichbosonen SU(2) L schwachW +, W -, Z 0 U(1) Y elektromagnetisch SU(3) C stark g 1, …, g 8 TevatronLEP W ± Z 0 g (80.419 ±0.056) GeV(91.1882 ± 0.0022) GeV00 Massen der Eichbosonen

6 Stärken der Wechselwirkungen (Kopplungskonstanten) Elektromagnetische WechselwirkungEichinvarianz Dirac-Lagrangedichte L : L = i - m … Feldspinor Globale Eichtransformation: = e i = e - i … reelle Zahl Lokale Eichtransformation: = e i (x) = e - i (x) x … 4-Vektor