Úvod do časticovej fyziky časť 1: častice a interakcie Boris Tomášik Univerzita Mateja Bela, Fakulta prírodných vied ČVUT, Fakulta jaderná a fyzikálně

Podobné dokumenty
Urýchľovačová fyzika (letný semester 2014) vyučujúci: M.Gintner, I.Melo prednáška: 2 hod/týždeň cvičenie: 2 hod/týždeň odporúčaná literatúra: M. Bomba

Title

Podivný mikrosvet Mikuláš Gintner Katedra fyziky Žilinská univerzita 2013 Masterclasses in Physics 2013 M. Gintner

Základy programu Editor rovnic

Jadrova fyzika - Bc.

Title

Snímka 1

29.Kvantová fyzika sa zakladá na Planckových a Einsteinových teóriach a hovorí, že všetky procesy sa dejú po maličkých krokoch => všetky fyzikálne vel

Experiment CERN- ISOLDE: Aký tvar majú atómové jadrá (60 rokov CERN) Mar$n Venhart Fyzikálny ústav SAV, Bra$slava Mar$n Venhart (FÚ SAV): Experiment C

Diracova rovnica

ach_segla_kap3

STAVEBNÁ CHÉMIA 1

CZECH TECHNICAL UNIVERSITY IN PRAGUE Faculty of Nuclear Sciences and Physical Engineering Department of Physics Bachelor thesis Methods of optimalizat

Základy programu Editor rovnic

Snímka 1

21 Spektrometria ziarenia alfa.doc

Vypracované úlohy z Panorámy z fyziky II Autor: Martin Brakl UČO: Dátum:

Platný od: OPIS ŠTUDIJNÉHO ODBORU

Lokalizácia Peter Markoš Fyzikálny ústav SAV Katedra fyziky FEI STU Abstract Pri nízkych teplotách sa elektróny správajú ako kvantové častice. Preto s

Bodová častica vo VTR Vladimír Balek Pole bodového náboja. Majme časticu s nábojom q, ktorá sa nachádza v počiatku súradníc. Elektrická intenzita E v

Monday 25 th February, 2013, 11:54 Rozmerová analýza M. Gintner 1.1 Rozmerová analýza ako a prečo to funguje Skúsenost nás učí, že náš svet je poznate

Ucebne osnovy

16. IV Základy fyziky: príklady M. Gintner Teória merania 1. V experimente boli namerané nasledovné hodnoty: 3,47 cm; 3,42 cm; 3,51 cm; 3,44 cm;

Inovované učebné osnovy FYZIKA ISCED2 Učebná osnova FYZIKA v 6. ročníku základnej školy Učebné osnovy sú totožné so vzdelávacím štandardom pre vyučova

design-manual-umb-2015 copy

Microsoft Word - 8.doc

Témy DIPLOMOVÝCH PRÁC pre študijný blok Teoretická a matematická fyzika Verzia 2 ( ) Doc.RNDr.V.Balek,CSc. Modely vesmíru s anizotropnou tmav

Univerzita Karlova v Praze

OTESTUJ SA Z CHÉMIE : 1. Chémia je veda, ktorá skúma, ich a na iné látky. 2. Doplň do tabuľky názov alebo značku prvku: Názov prvku: vodík chlór želez

16 Franck-Hertz.doc

36. Fázová analýza pomocou Mössbauerovej spektroskopie

Snímka 1

Detekcia akustických udalostí v bezpečnostných aplikáciách

Vybrané kapitoly zo štatistickej fyziky - domáce úlohy Michal Koval 19. mája 2015 Domáca úloha č. 1 (pochádza z: [3]) Systém pozos

PowerPoint Presentation

Základná škola, Školská 3, Čierna nad Tisou Tematický výchovno - vzdelávací plán Stupeň vzdelania: ISCED 2 Vzdelávacia oblasť: Človek a príroda

TLAÈOVÁ_SPRÁVA_ARRA_2008

AKTIVAČNÁ ANALÝZA POMOCOU ONESKORENÝCH NEUTRÓNOV

Pozvanka na Laboralim 2009

zppgr55, verzia 2.33, tlač Por. číslo P o č e t prihlášky prijatie zápis % Rebríček študijných programov vysokej školy v prijímacom konaní

Pozvanka na laboralim 2012

Klasické a kvantové vĺny na rozhraniach. Peter Markoš, KF FEI STU April 14, 2008 Typeset by FoilTEX

NÁRODNÉ POROVNÁVACIE SKÚŠKY CHE T MÁJA 2019 Dátum konania skúšky: 1. mája 2019 Max možné skóre: 30 Max Počet riešitelov testa: 242 dosiahnuté skóre: 2

SLOVENSKÁ TECHNICKÁ UNIVERZITA V BRATISLAVE Strojnícka fakulta Možnosti pri vytváraní projektových partnerstiev medzi SjF STU v Bratislave a firmami P

Váš list/zo dňa

PYROMETER AX-6520 Návod na obsluhu

9.1 MOMENTY ZOTRVACNOSTI \(KVADRATICKÉ MOMENTY\) A DEVIACNÝ MOMENT PRIEREZU

! a JE TEÓRIA VŠETKÉHO" PRINCIPIÁLNE MOŽNÁ? Ján DUBNIČKA Tendencie budovať vedecké teórie, ktoré by úplne a vyčerpávajúco dokázali opísať určité

Microsoft PowerPoint - Paschenov zakon [Read-Only] [Compatibility Mode]

Vedecká rada Fakulty matematiky, fyziky a informatiky Univerzity Komenského v Bratislave RNDr. Michal Se anský Autoreferát dizerta nej práce Statické

60. ročník Fyzikálnej olympiády v školskom roku 2018/2019 kategória E okresné kolo Riešenie úloh 1. Zohrievanie vody, výhrevnosť paliva a) Fosílne pal

TÉMA: VETERNÁ ERÓZIA METODICKÉ POZNÁMKY CIELE Žiaci si majú osvojiť pojem veterná erózia. majú spoznať jeden z princípov stanovovania prašného spadu a

Zoznam schválených uchádzačov na štipendijné pobyty v Ruskej federácii na základe medzivládnej bilaterálnej dohody SAIA, n. o., zabezpečuje výberové k

Počet

Metrické konštrukcie elipsy Soňa Kudličková, Alžbeta Mackovová Elipsu, ako regulárnu kužeľosečku, môžeme študovať synteticky (konštrukcie bodov elipsy

Slide 1

Platný od: OPIS ŠTUDIJNÉHO ODBORU KVANTOVÁ ELEKTRONIKA A OPTIKA

Gymnázium, Park mládeže 5, Košice Umiestnenie žiakov maturitných ročníkov šk. roka 2017/2018 na vysokých školách a univerzitách Košice,

FYZIKA I Rámcove otázky 1998

Svetlo a Farby

Prihlásenie sa do systému AIS2 Pomôcka pre študentov Odoslanie záverečnej práce cez AiS2 Spustite si internetový prehliadač a do riadku s adresou napí

Pozvánka na seminár

Učebné osnovy

Vyučovanie Fa na konferenciách - I. časť Li Chung-č Vyučovanie Fa pri príležitosti založenia Singapurskej asociácie Falun Dafa... 2 Prvé vyučovanie Fa

ZBIERKA ZÁKONOV SLOVENSKEJ REPUBLIKY Ročník 2000 Vyhlásené: Časová verzia predpisu účinná od: do: Obsah tohto dokumen

53. ročník CHO, krajské kolo - odpoveďový hárok, kategória B

Dodatok číslo 1 k smernici rektora číslo 1/2018-SR zo dňa Školné a poplatky spojené so štúdiom na Slovenskej technickej univerzite v Brat

Analýza sociálnych sietí Geografická lokalizácia krajín EU

INTERPOLIS 2016

5. XI Zderivujte a zintegrujte nasledovné funkcie: Príklady k cvičeniam z Fyziky (PEDAS) M. Gintner 1.2 Načrtnite priebeh funkcií z príkladu

Monday 25 th February, 2013, 11:50 Kvantové vlastnosti častíc M. Gintner 1 Kvantové (časticové) vlastnosti svetla 1.1 Hybnost fotónu Experimenty a zis

Operačná analýza 2

E/ECE/324

ŠABLÓNA PROJEKTU ESF

energia pre krajinu Časopis Slovenských elektrární nielen o energetike Boli sme v CERNE

Dodatok číslo 1 k smernici rektora číslo 4/2017-SR zo dňa Školné a poplatky spojené so štúdiom na Slovenskej technickej univerzite v Brat

ZOZNAM SCHVÁLENÝCH ŠTIPENDISTOV NÁRODNÉHO ŠTIPENDIJNÉHO PROGRAMU SR POČAS LETNÉHO SEMESTRA AKADEMICKÉHO ROKU 2016/2017 ŠTUDENTI podľa abecedného porad

Smernica rektorky UMB o schvaľovaní evidencii a archivácii

Seriál XXXII.I Mechanika, FYKOS

Regulované napájacie zdroje DC AX-3005DBL jednokanálový AX-3005DBL 3-trojkanálový

Príspevok k modelovaniu a riadeniu robotických systémov s využitím metód umelej inteligencie

Blue Chalkboard

Chémia - nižšie stredné vzdelávanie CHÉMIA ÚVOD Vzdelávací štandard bližšie špecifikuje a rozvíja ciele Štátneho vzdelávacieho programu s dôrazom na r

Microsoft Word - Autoelektronika - EAT IV.r. -Osvetľovacie zariadenia -Základné pojmy.doc

trafo

IPC Professional Training and Certification

Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť/projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ Príloha Informácie pre účastníkov vzdelávania Doprava a ubytov

Synthesis and properties of M. Tuberculosis phospholipid Werkbespraking

Snímka 1

Fyzika nižšie stredné vzdelávanie ÚVOD FYZIKA Vzdelávací štandard je pedagogický dokument, ktorý stanovuje nielen výkon a obsah, ale umožňuje aj rozví

Skúšanie zámkov lopatiek turbín

Jazykom riadená vizuálna pozornosť - konekcionistický model Igor Farkaš Katedra aplikovanej informatiky / Centrum pre kognitívnu vedu Fakulta matemati

S L O V E N S K Ý P A R A L Y M P I J S K Ý V Ý B O R B e n e d i k t i h o 5, B r a t i s l a v a ŠPORTOVO-ZDRAVOTNÁ KLASIFIKÁCIA ŽIAKOV SO ZD

Microsoft Word - Copy of Programova sprava Hlavicka doc

Model tesnej väzby (TBH) Peter Markoš, KF FEI STU April 21, 2008 Typeset by FoilTEX

Analýza kontaktne-únavového namáhania povlakovaného spekaného materiálu

Čistenie odpadových vôd

B46ckEgeoul12

1 ZÁKLADNÉ POJMY Z JADROVEJ FYZIKY

Rekapitulácia: I I Stavba: Rekonštrukcia kaštieľa- administratívnej časti, Ľubovnianskeho múzea v Starej Ľubovni Stavebný objekt Cena bez DPH SO 01 -

Prepis:

Úvod do časticovej fyziky časť 1: častice a interakcie Boris Tomášik Univerzita Mateja Bela, Fakulta prírodných vied ČVUT, Fakulta jaderná a fyzikálně inženýrská CERN, 3.-5.6.2013

(Trochu ambiciózny) Plán kurzu 2

(Trochu ambiciózny) Plán kurzu 1. Hmota: kvarky a leptóny (teda fermióny) 2. Interakcie: intermediálne bozóny (fotóny, gluóny, W a Z bozóny) 3. Antihmota 4. Neutrína 5. Higgsov bozón a pôvod hmotnosti (symetrie: kalibračná, chirálna) 2

Štruktúra hmoty molekuly atómy jadrá a elektróny protóny a neutróny 3

Podivné V 0 častice 1947, G.D. Rochester, C.C. Butler pozorujú vidlicové dráhy v hmlovej komore vystavenej kozmickým lúčom častice K a Λ 4

Časticová ZOO obrázok: V 0 častica v zrážke kaónu a protónu časticová ZOO: p, n, π, Σ, Ξ, Δ, η, Φ, Σ *,... Toto nevyzerá elementárne! 5

Delenie hadrónov Hadróny sú silno interagujúce častice ťažké častice: baryóny 2000x (a viac) ťažšie ako elektrón p, n, Λ, Σ, Ξ,... ich antičastice sú antibaryóny stredne ťažké častice: mezóny 200x (a viac) ťažšie ako elektrón π, K, ρ, ω, Φ 6

Niektoré vlastnosti hadrónov spin - vnútorný moment hybnosti; môže byť 0 (1 stav), 1/2 (2 stavy), 1 (3), 3/2 (4),... baryónové číslo zachováva sa vo všetkých procesoch baryóny (p, n, Λ, Σ, Ξ,...): hodnota 1 antibaryóny (p, n, Λ, Σ, Ξ,...): hodnota -1 mezóny (π, K, η, ρ, ω, Φ,...): hodnota 0 podivnosť zachováva sa v rýchlych (silných) procesoch a nezachováva sa v pomalých procesoch S(p) = 0, S(K + ) = 1, S(Λ) = -1 7

Upratovanie: izospin W. Heisenberg: protón a neutrón sú veľmi podobné sú to dva stavy rovnakej častice nukleón - častica s izospinom 1/2 a priemetmi na os z +1/2 a -1/2 Σ 0 Σ + Σ - Ξ - K + Λ n π+ π - π 0 p K 0 K K - 0 Ξ 0 8

Upratovanie: izospin W. Heisenberg: protón a neutrón sú veľmi podobné sú to dva stavy rovnakej častice nukleón - častica s izospinom 1/2 a priemetmi na os z +1/2 a -1/2 p n dublet Σ 0 Σ + Σ - Ξ - K + π + Λ π - π 0 K 0 K K - 0 Ξ 0 8

Upratovanie: izospin W. Heisenberg: protón a neutrón sú veľmi podobné sú to dva stavy rovnakej častice nukleón - častica s izospinom 1/2 a priemetmi na os z +1/2 a -1/2 p n π + π 0 π - Σ 0 Σ + Σ - Ξ - K + Λ dublet triplet K 0 K K - 0 Ξ 0 8

Upratovanie: izospin W. Heisenberg: protón a neutrón sú veľmi podobné sú to dva stavy rovnakej častice nukleón - častica s izospinom 1/2 a priemetmi na os z +1/2 a -1/2 p n π + π 0 π - Λ singlet Σ 0 Σ + Σ - Ξ - K + dublet triplet K 0 K K - 0 Ξ 0 8

Upratovanie: izospin W. Heisenberg: protón a neutrón sú veľmi podobné sú to dva stavy rovnakej častice nukleón - častica s izospinom 1/2 a priemetmi na os z +1/2 a -1/2 p n π + π 0 π - Λ singlet K + K 0 K0 K - Σ + Σ - dublet dublet Σ 0 Ξ - dublet triplet Ξ 0 8

Upratovanie: izospin W. Heisenberg: protón a neutrón sú veľmi podobné sú to dva stavy rovnakej častice nukleón - častica s izospinom 1/2 a priemetmi na os z +1/2 a -1/2 p n π + π 0 π - Λ singlet K + K0 K - dublet K 0 Σ + dublet Σ 0 Σ - Ξ - dublet triplet triplet Ξ 0 8

Upratovanie: izospin W. Heisenberg: protón a neutrón sú veľmi podobné sú to dva stavy rovnakej častice nukleón - častica s izospinom 1/2 a priemetmi na os z +1/2 a -1/2 p n π + π 0 π - Λ singlet K + K0 K - dublet K 0 Σ + dublet Σ 0 Σ - Ξ 0 Ξ - dublet dublet triplet triplet 8

Upratovanie: izospin W. Heisenberg: protón a neutrón sú veľmi podobné sú to dva stavy rovnakej častice nukleón - častica s izospinom 1/2 a priemetmi na os z +1/2 a -1/2 p n dublet π + π 0 π - triplet Λ singlet K + K0 K - dublet K 0 Σ + dublet Σ 0 Σ - triplet Ξ 0 Ξ - dublet symetria: silné interakcie nepoznajú rozdiel medzi jednotlivými časticami v multipletoch 8

Upratovanie 2: izospin a hypernáboj Hypernáboj Y = B + S π + K + K 0 π 0 K 0 K - π - Y 1 Y 1-1 1 I 3-1 0 p n Σ + Σ 0 Λ Ξ - Σ - 1 I 3 Ξ 0-1 -1 9

Upratovanie 2: izospin a hypernáboj Hypernáboj Y = B + S Y 1 K 0 K + Y 1 π - π 0-1 π + 1 I 3-1 0 p n Σ + Σ 0 Λ Ξ - Σ - 1 I 3 Ξ 0 K - -1 K 0-1 9

Upratovanie 2: izospin a hypernáboj Hypernáboj Y = B + S Y 1 K 0 K + Y 1 π - π 0 η -1 π + 1 I 3-1 0 p n Σ + Σ 0 Λ Ξ - Σ - 1 I 3 Ξ 0 K - -1 K 0-1 9

Upratovanie 2: izospin a hypernáboj Hypernáboj Y = B + S Y 1 K 0 K + n Y 1 p π - π 0 η -1 π + 1 I 3 Σ - Λ 0 Σ 0-1 Σ + 1 I 3 K - -1 K 0 Ξ - -1 Ξ 0 9

Upratovanie 3: baryóny J = 3/2 Y 1-1 0 1 I 3-1 10

Upratovanie 3: baryóny J = 3/2 Y Δ - Δ 0 1 Δ + Δ ++ Σ -* -1 Σ 0* Σ +* 0 1 I 3 Ξ -* -1 Ξ 0* 10

Upratovanie 3: baryóny J = 3/2 1232 MeV/c 2 Y Δ - Δ 0 1 Δ + Δ ++ 1385 MeV/c 2 Σ -* -1 Σ 0* Σ +* 0 1 I 3 1530 MeV/c 2 Ξ -* -1 Ξ 0* 10

Upratovanie 3: baryóny J = 3/2 1232 MeV/c 2 Y Δ - Δ 0 1 Δ + Δ ++ 1385 MeV/c 2 Σ -* -1 Σ 0* Σ +* 0 1 I 3 1530 MeV/c 2 Ξ -* -1 Ξ 0* 1672 MeV/c 2 Ω - -2 10

Hadróny sa skladajú z kvarkov baryóny Kvarky: up, down, strange (charm, bottom, top) spin 1/2, náboj 2/3e, -1/3e antikvarky mezóny 11

Ťažšie hadróny, ťažšie kvarky Tri kvarkové rodiny: up charm top down strange bottom ku každému je aj antikvark 12

Leptóny (ľahké častice) elektrón elementárna častica žiadna štruktúra bodová častica mión kozmické žiarenie slabo interagujúci, na povrchu 1/cm 2 /min (rozpadá sa) tau leptón (rozpadá sa rýchlo) 13

Neutrína Chýbajúca energia v rozpade β: n p + e 14

Neutrína Chýbajúca energia v rozpade β: n p + e 14

Neutrína Chýbajúca energia v rozpade β: n p + e 14

Neutrína Chýbajúca energia v rozpade β: n p + e + ν 14

Zhrnutie: častice 15

Interakcie: sily medzi časticami Interakcie: vedú k zmene hybnosti, energie, alebo k zmene vlastností častice, alebo k zmene častice 4 základné interkacie: gravitačná elektromagnetická slabá jadrová silná jadrová hybnosť a energia sa menia po kvantách 16

Gravitačná interakcia Isaac Newton Albert Einstein Kvantová gravitácia 17

Gravitačná interakcia Isaac Newton Albert Einstein Kvantová gravitácia 17

Gravitačná interakcia Isaac Newton Albert Einstein? Kvantová gravitácia 17

Elektromagnetická interakcia Výmena kvánt energie a hybnosti: fotónov pôsobí na nabité častice 18

Silná interakcia najsilnejšia zo všetkých pôsobí na farebné častice rastie so vzdialenosťou výmena gluónov Drží pohromade jadro (zvyšková sila) 19

Slabá interakcia Zodpovedná za β-rozpad (zmena častice) ale aj za rozptyl neutrín 20

Higgsov bozón 21

Higgsov bozón objavený CERNe 21

Higgsov bozón objavený CERNe častica zodpovedná za hmotnosť 21

Higgsov bozón objavený CERNe častica zodpovedná za hmotnosť častica nezodpovedná za hmotnosť 21

Zhrnutie: častice a interakcie Katarína Krišková, Diplomová práca, UMB, 2013 22