Презентация на тему: Элементарные частицы

Лекция 1.2 «Элементарные частицы» 1. Основные закономерности в физике частиц 2. Сохранения обобщенных зарядов 3. Характеристик разных классов частиц 4. Частицы-резонансы 5. Модель кварков 6. Кварковые состояния нуклонов 7. Кварковые состояния мезонов 8. Глюоны 9. Поиск кварков 10. Характеристики стандартной модели.

Сохранения обобщенных зарядов: Z, L, B, S Полный электрический заряд γ + Ze e+ + e- + Ze ; Z= +1 - 1 + Z Полный лептонный заряд 0 = 0 + 1 + (-1) Полный барионный заряд 1 + 16 = 4 + [13] Странность 0 + 0 = -1 + 1 + 0 Лептоны: (L=+1) Барионы: (B=+1) L: B: Z: S:

Основные закономерности в физике частиц Способность рождаться в процессе взаимодействия e + p+ +e + p+ Способность видоизменяться Сохранения обобщенных зарядов: Z, В, L Энергетический порог рождения новой частицы (mx) m1 + m2 m3 + m4 + mx 1 2 мишень f мишень

Лептоны

Пи-мезоны

Барионы

Взаимодействие Δz ΔВ ΔL ΔI ΔS Сильное 0 0 0 0 0 Эл/магнитное 0 0 0 0 Слабое 0 0 0 0, ± 1 Сохранения обобщенных зарядов в разных типах взаимодействий Каскадный Ω- Ξ - + π0 распад S=-3 |S=-2 гиперона Λ0 + π – (ΔS=-1) |S=-1 p+ + π – В замкнутой системе алгебраическая сумма отдельных типов «зарядов» сохраняется

Частицы- резонансы П + П – P Детектор Детектор статистические события M из формулы (*) N M эксперимент. 1 2

Модель кварков Квантовые числа кварков B, Z, S Кварковый состав протона (qqq) Кварковый состав - мезона ( ) Кварковый состав Ω -гиперона (qqq) Цветные кварки: зеленый, синий, красный физические частицы - бесцветные

Глюоны Глюоны – переносчики взаимодействия между кварками P q1 q2 q3 F глюон glu – клей кварки в свободном состоянии принципиально не наблюдаемы (модель конфайнмента). Взаимодействие между кварками возрастает с расстоянием подобно растянутой пружине. Отдельные кварки невозможно “вытащить” за пределы протона. Поиск свободных кварков: дробный заряд Свободных кварков нет !

Косвенные эксперименты «наблюдения» кварков На ядрах атомов наблюдались отклонения α-частиц на большие углы – ядро точечное в масштабе атома. Аналогичное распределение по переданным 4-импульсам было при e-p рассеянии. Для зондирования структуры протона использовался пучек высокоэнергичных электронов . Происходило рассеяние на точечных частях (кварках) нуклона. нуклон Ядро-точка кварки

Характеристики стандартной модели Существует две группы (по шесть штук) фундаментальных точечных частиц: лептонов и кварков - из которых строятся все другие частицы 1974 – 1995 г.г.

Характеристики стандартной модели Характеристики кварков