Standardmodell

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

225 Substruktur schon aus g-Faktor

226 g-Faktor von Elektronen und Müonen

227 Aufbau in Brookhaven

228 Ergibt g-Faktor

229 Andere Variante mit eingefangen Elektronen

230 Moderne Variante von Gabrielse (2006)

231 Messen der Uebergangsraten ergibt

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

233 Schwinger/Feynman Rechnung zum g-Faktor

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

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

236 Wechselwirkungen der Teilchen

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

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

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

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

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

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

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

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

245 Ergibt eine Masse von ~ 100 GeV

246 Letzte Resultate des LEP auf der Suche

247 Renormierung der Ladung

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

249 Messung am CERN

250 Gleiches (nur umgekehrt) gilt für die starke WW

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

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