Oddziaływania słabe. Bozony pośredniczące W i Z. Sprzężenia leptonowe. Sprzężenia kwarkowe - mieszanie kwarków. D. Kiełczewska, wykład 5

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Oddziaływania słabe. Bozony pośredniczące W i Z. Sprzężenia leptonowe. Sprzężenia kwarkowe - mieszanie kwarków. D. Kiełczewska, wykład 5"

Teresa Krzemińska
5 lat temu
Przeglądów:

1 Oziaływania słab Bozony pośrnizą i Z Sprzężnia lptonow Sprzężnia kwarkow - miszani kwarków

2 Oziaływania słab ν + µ + ν ν + ν + µ µ µ ν µ µ ν µ µ ν ν µ µ + Z 0 - ν - ν Rakj z wymianą prąów nałaowanyh: CC (har rrnt) masy bozonów pośrniząyh: M M Z = ± 0.09 GV = ± 0.00 GV - Rakj z wymianą prąów ntralnyh: NC (ntral rrnt)

3 (komora pęhrzykowa) Z wirzhołka ni wyhozi żan mion ν + N ν + µ µ X

4 Bozony i Z Okryt w rakjah: + p + p + X + p + p + X 0 0 p + p Z + X zi X to stany haronow ozwolon przz prawa zahowania p p q q ±, Z 0 Rozpay lptonow ają największą szansę intyfikaji: l + ν l + ν l l + ± Z l + l zi l = µ lb pp nria msi być opowinio ża, bo każy z kwarków nisi tylko zęść nrii. Okryt w 1983 w CERN. Kolajr GV SppS ksprymnty: UA1 i UA tło: 10 7 przypaków na 1 przyp. synał

6 Rozpa Z 0 w tktorz Dlphi zrzni +- Z 0 + τ + + µ νν µ τ τ ν +harony τ ż pęy poprzzn

7 yniki UA1 rozpay Z Z Masa nizminniza +- M Z Z PDG/006: = ± 0.00 GV Γ =.495 ± GV zas żyia: 5 τ =.6 10 s

8 yniki UA1 + + ν nizahowani pę poprzzno M = ± GV Γ =.118 ± 0.04 GV 5 zas żyia: τ = s

9 Stała sprzężnia słabo (lptony) - oz. lmt każy wirzhołk wnosił o przkroj zynno wkła proporjonalny o: γ + + w ν µ w µ + ν Dla o masi 80 GV wszystki 3 ząstki moą być rzzywist! Ąnaloizni la oz. słabyh wprowazamy stałą sprzężnia: zi stała orywa rolę w łank. Z ksprymntów stosnki rozałęziń (t sam la kanałów sprzężonyh łankowo): 1 α = 4πε 137 α + + w 0 w 4π % ν 10.7 ± µν ± µ τν ± 0.7 τ harony ± 0.35 niwrsalność lptonowa: = = µ τ w

10 Stała sprzężnia słabo (lptony) Na poprznim wykłazi rozważaliśmy zasy żyia lptonów: µ ν µ µ ν i okazało się, ż jżli założymy niwrsalność lptonową to stosnk zasów żyia powinin spłniać zalżność τ τ ντ ν = µ τ τ ( ) m τ B τ + ν + ν τ µ = = τ µ B( µ + ν + νµ ) mτ 5 7 zoni z pomiarami ośw.

11 Stała sprzężnia słabo (lptony) ν µ µ Z poprznio wykła: Propaator bozon pośrniząo: 1 1 f( q) = q + M M q 0 - ν σ q w fq 1 ( ) M przyjmją niwrsalność lptonową - ν µ µ G F Z anyh kspr. ν σ q. torii Frmio: G Stą: F w 4πα w w Mw = M = αw = 0.58 α stała Frmio: G F 5 1 = GV zyli siły oziaływań słabo i lmt są poobn, a różni przy niskih nriah biorą się z masy bozon

12 Stała sprzężnia słabo (kwarki) Z symtrii lptonów i kwarków możnaby ozkiwać: ± s = s = w?? ± s π Np: π µ + ν µ µ Al obsrwowan są tż: K µ + ν µ ν µ K Hipotza Cabibbo: Nalży wprowazić miszani kwarków (przz kąt Cabibbo): s ' ' µ ν µ = osϑ + ssinϑ s = sinϑ + sosϑ

13 Stała sprzężnia słabo (kwarki) Symtria kwarkowo-lptonowa stosj się o bltów: osϑ + ssinϑ sinϑ + sosϑ ± w ± = + ± s ' s ' = osϑ + ssinϑ = osϑ = sinϑ w s w oraz: s = =s

14 π Stała sprzężnia słabo (kwarki) Porównani prawop. rozpaów możliwia wyznazni kąta Cabibbo: ( K µ νµ ) ( π µ νµ ) Γ + Γ + s µ ν µ = tan ϑ K s po wzlęnini mas ostaj się: s µ ν µ tanϑ = 0.6 ± 0.00 ϑ = 1.7 ± 0.1 Rozpay haronów powabnyh (zawirająyh kwarki ): s = tan ϑ = 1 0 najzęśij wśró proktów rozpaów są ziwn harony: + s+ l + ν s+ + l

15 Zabronion rozpay słab Σ n+ + ν Σ n+ + ν Σ s n ν + ozwolony Eksprymntalni: + + ( n ν ) ( n ν ) ΓΣ + + ΓΣ Σ < s?? zabroniony n ν rozpa możliwy tylko w wyższym rzęzi rahnk zabrzń więj słabyh wirzhołków

16 Miszani kwarków Miszani wóh rozin kwarków można zapisać: ' osϑ sinϑ = ' s sinϑ osϑ s Miszani trzh rozin opisj mairz CKM (Cabibbo, Kobayashi, Maskawa) ' V Vs Vb ' s = V Vs Vb s ' b Vt Vts V tb b ϑ -kąt Cabibbo Symtria lptonowo-kwarkowa stosj się o bltów: t ' ' ' s b Stał sprzężnia: αβ = Vαβ ( α=,, t; β =, s, b) w

17 Miszani kwarków kwark b. Partil Data Grop ( V Vs Vb osϑ sinϑ 0 V V Vs Vb = sinϑ osϑ 0 V t Vts V tb Gyby istotni V = V = 0 to kwark b byłby stabilny - byłoby: b = b = 0 b b b ν, q, q α b 5 α =, Mzony B (zawirają kwark b) rozpaają się z zasm ~10-1 s, zyli łższym niż zas żyia lpton ta: ~10-13 s, pomimo, ż nrtyzni rozpa b jst znazni korzystnijszy: τ b τ τ mτ = 0.01 mb zyli istotni msi być: b = wv b < w

18 Miszani kwarków kwark t V Vs Vb osϑ sinϑ 0 V V Vs Vb = sinϑ osϑ 0 V t Vts V tb t q+ + Masa kwarka t: m t = 174 GV > mw zyli możliwy jst rozpa: (q=,s,b) al skoro: t tb Z analizy wymiarowj szrokość: ( ) b Γ t b+ α m 1 GV zi α w w = 4π w t V t = V = ts 0 V tb = Dokłanij: Γ=1.7 GV 1 oraz t b+ + tb = 5 τ t 410 s w

19 prziwiństwi o innyh kwarków top za krótko żyj, żby tworzył harony.

Podobne dokumenty

Oddziaływania słabe. Bozony pośredniczące W i Z

Oddziaływania słabe. Bozony pośredniczące W i Z Oddziaływania słabe Bozony pośredniząe i Z eksperymenty UA1, DELPHI Uniwersalność leptonowa przykłady: rozpady ; zasy żyia leptonów i w rozpadah beta Sprzężenia leptonowe Sprzężenia kwarkowe - mieszanie