Stof-partikler : spin 1/2

Præsentationer af emnet: "Stof-partikler : spin 1/2"— Præsentationens transcript:

1 Stof-partikler : spin 1/2
Højrehåndede partikel Ladning Masse (MeV) neutrino ~0 elektron -1 ~0.5 u-quark +2/3 ~5 d-quark -1/3 ~10 Venstrehåndede

2 Kraft-partikler : spin 1
partikel Ladning Masse (GeV) foton gluoner W ±1 ~80 Z ~91 } 2 spin retninger } 3 spin retninger

3 Feynman pinde-diagrammer
(Nobelpris 1965) ~ 1948 : Kvante eletro dynamik =Partikler er felt-eksitationer

4 Elektro-magnetiske kræfter
foton e- e+ e- foton proton tid Samme for alle partikler med ladning : elektron, myon, tau, quarks

5 Forening af EM og svag vekselvirkning
neutrino e- foton W e- e- ~1960 : Sheldon Glashow MW≈80GeV >> Mfoton=0 ”A principle stumbling block - One we must overlook ! ”

6 Symmetri egenskaber for den svage kraft
Kun venstrehåndede partikler føler den svage kraft ! Føler den svage kraft = har ”svag”-ladning } Føler IKKE den svage kraft = har INGEN”svag”-ladning

7 Stof-partikler : spin 1/2
Højrehåndede partikel Ladning Svag ladning Neutrino-L 1/2 Neutrino-H Elektron-L -1 -1/2 Elektron-H Venstrehåndede

8 Den stærke kraft: samme struktur
8 gluoner u ~ 1970 : Kvante chromo dynamik. Er ens for ”L” og ”R” (Nobelpris 2004)

9 Brout-Englert-Higgs mekanismen (1964)
Ny type felt/partikel : spin-0 Kan ”give masse” til partikler

10 Standard modellen 1967 Weinberg Salam) inkluderer Higgs-mekanismen i Glashows model fra 1960 (Nobelpris 1979) Ingen interesserer sig for modellen før 1972, hvor t’Hooft og Veltman viser at man kan regne på modellen og få endelige ting ud (Nobelpris 1999)

11 Standard modellen Svag kraft Stærk kraft ”elektrisk kraft”

12 Brout-Englert-Higgs mekanismen (1964)

13 Higgs-mekanismen

14 Tyngdekraften gravitonen Samme for alle partikler med energi
Kvante-teori for tyngdekraften endnu ikke på plads….

15 Forståelser og misforståelser om Higgs

16 Higgs forklarer størrelsen på atomer

17 Forklarer Higgs massen på fermionerne ??
10 100 1 meV eV keV MeV GeV TeV d s b Q = -1/3 u c t Q = +2/3 Charged Leptons e m τ All flavors Neutrinos Forklarer Higgs massen på fermionerne ?? Higgs

18 Naturlige enheder? Enheder for længde, tid, og energi ud fra
Newtons tyngde konstant G Lysets hastighed c Plancks konstant h

19 “Naturlige” masser ? Spin ½ og spin-1 partikler er ”naturligt” lette pga symmetrier Spin-0 er ”naturligt” tunge Det naturlige spørgmål er : Hvorfor er Mhiggs så lille ??? De partikler, vi har fundet, er netop dem, der burde være masseløse uden Higgs. Derfor ok de er lette.

20 Supersymmetri

21 Supersymmetri

22 Vekselvirkninger? e- e+ foton Hvorfor ser vi IKKE disse ?
Den type vekselvirkninger, der er i standard modellen, er netop dem, der kan være ved ”lav” energi - - Kun SUSY mangler

23 Universets totale energifordeling

24 Grand unified theory Forudsiger at protonen skal være ustabil med levetid ca 1033 år

25 Epilog “ There are known knowns; there are things we know that we know. There are known unknowns; that is to say there are things that, we now know we don't know. But there are also unknown unknowns – there are things we do not know, we don't know”