Standardmodell der Elementarteilchenphysik

Präsentation zum Thema: "Standardmodell der Elementarteilchenphysik"—  Präsentation transkript:

1 Standardmodell der Elementarteilchenphysik
(β- - Zerfall)

2 Standardmodell der Elementarteilchenphysik
Beschreibt: Fundamentale Kräfte (Wechselwirkungen) Elementarteilchen

3 Wechselwirkungen Starke Wechselwirkung Schwache Wechselwirkung
Elektromagnetische Wechselwirkung (Gravitation)

4 Wechselwirkungen Starke Wechselwirkung Schwache Wechselwirkung
Elektromagnetische Wechselwirkung (Gravitation) Wirken nur auf Teilchen mit bestimmten „Ladungen“ Vermittlung über elementare Austauschteilchen

5 Starke Wechselwirkung
Ladung: Farbladung („rot“, „grün“, „blau“) Austauschteilchen: Gluonen (masselos, farbgeladen)

6 Starke Wechselwirkung
Ladung: Farbladung („rot“, „grün“, „blau“) Austauschteilchen: Gluonen (masselos, farbgeladen) (Gluon-Wellenfunktionen)

7 Starke Wechselwirkung
Ladung: Farbladung („rot“, „grün“, „blau“) Austauschteilchen: Gluonen (masselos, farbgeladen) Reichweite: prinzipiell unendlich, effektiv ~1fm Confinement (Gluon-Wellenfunktionen)

8 Schwache Wechselwirkung
Wirkt auf Hadronen und Leptonen Austauschteilchen: W +, W - - Bosonen (elektrisch geladen, Masse) Z – Bosonen (elektrisch neutral, Masse)

9 Schwache Wechselwirkung
Wirkt auf Hadronen und Leptonen Austauschteilchen: W +, W - - Bosonen (elektrisch geladen, Masse) Z – Bosonen (elektrisch neutral, Masse) Reichweite: ~10-3 fm Stärke: ~10-14 der Stärke der starken Wechselwirkung (Zerfall eines W - - Bosons)

10 Elektromagnetische Wechselwirkung
Ladung: elektrische Ladung Austauschteilchen: Photonen (masselos)

11 Elektromagnetische Wechselwirkung
Ladung: elektrische Ladung Austauschteilchen: Photonen (masselos) Reichweite: unendlich Stärke: ~10-2 der Stärke der starken Wechselwirkung e - e - (Wechselwirkung zweier Elektronen)

12 Elementarteilchen Quarks Leptonen

13 Elementarteilchen Quarks Leptonen Quarks und Leptonen sind Fermionen
Jeweils 3 „Generationen“ mit je 2 Teilchen Antiteilchen => Teilchen

14 Quarks up (u), down (d) charm (c), strange (s) top (t), bottom (b)

15 Quarks up (u), down (d) charm (c), strange (s) top (t), bottom (b)
1/3 – Ladung Unterliegen allen 3 (4) Wechselwirkungen Confinement

16 Quarks Bilden: Baryonen (3 Quarks, z.B. Protonen, Neutronen)
Mesonen (Quark-Antiquark-Paar, z.B. Pion)

17 Quarks Bilden: Baryonen (3 Quarks, z.B. Protonen, Neutronen)
Mesonen (Quark-Antiquark-Paar, z.B. Pion) (Proton) (Neutron)

18 Leptonen Elektron (e-), Elektron-Neutrino (νe)
Myon (μ), Myon-Neutrino(νμ) Tau (τ), Tau-Neutrino(ντ)

19 Leptonen Elektron (e-), Elektron-Neutrino (νe)
Myon (μ), Myon-Neutrino(νμ) Tau (τ), Tau-Neutrino(ντ) e-, μ, τ unterliegen der schwachen und elektromagnetischen Wechselwirkung (+Gravitation) νe, νμ, ντ unterliegen der schwachen Wechselwirkung (+Gravitation)

20 Higgs-Boson Masse der Elementarteilchen durch Wechselwirkung mit Higgs-Feld Higgs-Boson als Anregung des Higgs-Feldes Elektrisch neutral Interagiert selbst mit Higgs-Feld

21 Zusammenfassung

22 Zusammenfassung Quarks

23 Zusammenfassung Quarks Leptonen

24 Zusammenfassung Quarks Leptonen Austauschteilchen

25 Zusammenfassung Quarks Leptonen Austauschteilchen Higgs-Boson