Teilchenphysik – ohne Beschleuniger und Kosmologie Hartmut Abele Sommersemester 2007

Erfolge der Teilchenphysik LEP, CERN HD: Opal, aleph Hartmut Abele, University of Heidelberg

weiteres Ergebnis: Zahl der leichten Neutrinofamilien Hartmut Abele, University of Heidelberg

Erfolge m/m = 2.3 x 10-5 Hartmut Abele, University of Heidelberg

Erfolge der Teilchenphysik LEP, CERN m/m = 3.6 x 10-4 Hartmut Abele, University of Heidelberg

K. Blaum:Atomic masses – dm/mlimit = 3·10-10 – 1·10-11 B PENNING trap Strong homogeneous magnetic field Weak electric 3D quadrupole field Cyclotron frequency: q/m ring electrode end cap Typical fc frequency q = 50e, m = 100 u, B = 7 T  fc ≈ 53 MHz

Quests in Fundamental Physics Gravity Strong interaction Electro- magnetism Weak interaction Lämmerzahl, Graduiertentage Heidelberg 2003 Hartmut Abele, University of Heidelberg

2 Säulen: Quantentheorie Relativitätstheorie Hartmut Abele, University of Heidelberg Relativitätstheorie

Ziel der Teilchenphysik: Kenntnis der grundlegenden Gesetze abgeleitet von einfachen Symmetrieprinzipen Stringtheorien, Supersymmetrie Gravitation als ART dynamische Geometrie der Raumzeit, gekoppelt an Materie SM als Quantentheorie nicht dynamische Raumzeit Neutronenphysik Hartmut Abele, University of Heidelberg

Vereinigungen: Vereinigung zuvor getrennter Phänomene 17. /18. Jhdt Himmels- mechanik Mechanik Akustik 19. Jhdt Magnetismus Elektrizität Optik Wärmestrahlung Elektrodynamik Mechanik Themodynamik Stat. Mechanik 20. Jhdt QM E.-Dynamik QED Schw. WW QCD Standardmodell der Teilchen 21. Jhdt Teilchen + Kosmologie SM ART ??? Hartmut Abele, University of Heidelberg

Standardmodell der Teilchenphysik Input: Principia: Eichprinzip angewandt auf U(1) x SU(2) x SU(3) Lorentzinvarianz: x‘ = Lx CPT, ...Invarianz Output: Wechselwirkungen Bewegungsgleichungen Maxwell, Schrödinger, Dirac Existenz der Photonen, Gluonen, W±, Z0 (Träger der WW) Erhaltung der Ladungen (Quelle der WW) Fazit: SM ist sehr erfolgreich z.B. als Basis für Technologie, Chemie, Mol.biologie D. Dubbers 2007 Hartmut Abele, University of Heidelberg

Grundlagen Gesetze der Relativitätstheorie 4er-Vektoren, Lorentztransformation 35 reelle Koeffizienten! (Lee 1956) Hartmut Abele, University of Heidelberg

Jackson 1957 S,S’,T,T’,V,V’A,A’,(P,P’): 20(18)-Kopplungen S,S’,T,T’,V,V’A,A’,(P,P’): 10(8)- Kopplungen bei T Verschiedene Annahmen: H. Paul 1970 Hartmut Abele, University of Heidelberg

Hartmut Abele, University of Heidelberg

Adelberger 1993 TRI, TRI, V-A dh V=V’, A=A’ Hartmut Abele, University of Heidelberg

J.C. Hardy and I.S. Towner S=S’, V=V’: S/V < 0.0013 (x 2) bF < 0.0026 (x2) Hartmut Abele, University of Heidelberg