Fizyka cząstek elementarnych. Tadeusz Lesiak

Wielkość: px
Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Fizyka cząstek elementarnych. Tadeusz Lesiak"

Transkrypt

1 Fizyka cząstek elementarnych Tadeusz Lesiak 1

2 Fizyka cząstek elementarnych dla nie specjalistów T.Lesiak I. Cząstki i oddziaływania elementarne II. Symetrie w fizyce cząstek; model kwarków III. Akceleratory i detektory IV. Oddziaływania silne; chromodynamika kwantowa V. Oddziaływania elektrosłabe VI. Neutrina, łamanie symetrii CP, cosmoparticle physics Literatura: D.H.Perkins Wstęp do fizyki wysokich energii Tekst wykładu na www Zaliczenie = prosta kartkówka trzeba będzie w dwóch, trzech zdaniach omówić najważniejsze pojęcia dyskutowane na wykładzie np. co to jest uwięzienie kwarków? Lista kilkunastu pytań będzie dostępna zawczasu.

3 WYKŁAD I Wstęp, cząstki i siły T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 3

4 Zamiast wstępu T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 4

5 Zamiast wstępu Skala makroskopowa T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 5

6 Co to jest fizyka cząstek elementarnych? HEP (high energy physics) fizyka wysokich energii lub fizyka cząstek elementarnych. Próbuje odpowiadać na najbardziej fundamentalne pytanie: z czego zbudowana jest materia w najmniejszych, obserwowalnych skalach odległości? Obraz korpuskularny: na poziomie subatomowym istnieją małe (punktowe?) zgęstki materii, pomiędzy którymi zieje pustka; pojedyncze cząstki tego samego rodzaju są nieodróżnialne. Obraz falowy: wszystkie cząstki to fale. Obrazy falowy + korpuskularny falocząstka. Nobody knows what it is, only what it is like!!! Cechy cząstki elementarnej: nie składa się z innych obiektów, nie posiada struktury. Cząstki elementarne mogą oddziaływać ze sobą. Te oddziaływania są także przedmiotem badań HEP poniżej. Metody doświadczalne fizyki cząstek elementarnych: Zderzenia cząstek o wielkiej energii, przyspieszanych w akceleratorach (zderzaczach). Badania cząstek emitowanych przez obiekty astrofizyczne (w szczególności promieniowanie kosmiczne). T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 6

7 Podążając w głąb materii XIX w. dzisiaj: odsłonięto cztery poziomy złożoności materii: Czy na tym koniec? Na czym polega istota elementarnych obiektów? Czy one w ogóle istnieją? XX w. dzisiaj: dość dobrze rozumiemy zjawiska relatywistyczne i kwantowe Małe atomy Jądra atomowe nukleony Fizyka atomowa Fizyka jądrowa Szybkie Mechanika klasyczna Mechanika relatywistyczna Mechanika kwantowa Kwantowa teoria pola kwarki Fizyka cząstek elementarnych T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 7

8 Podążając w głąb materii sześcian Bronsteina - efekty grawitacyjne znikają - efekty kwantowe znikają - prędkość światła nieskończona NM Newtonian Mechanics SR Special Relativity QM Quantum Mechanics QFT Quantum Field Theory NG Newtonian Gravity NQR Newtonian Quantum Gravity GR General Relativity TOE Theory of Everything; Relativistic Quantum Gravity T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 8

9 Odkrywając nowe siły oraz je unifikując Koniec XIX w. Doświadczalna obserwacja trzech sił dominujących w mikroświecie: jądra 4 He (oddziaływania silne), elektrony (powstałe w wyniku oddziaływań słabych), fotony (kwanty przenoszące stary i znany elektromagnetyzm. Długa droga od obserwacji do głębszego zrozumienia Cztery oddziaływania obecnie uważane za elementarne (nie można ich uważać za manifestacje innego, prawdziwie elementarnego oddziaływania): grawitacyjne, elektromagnetyczne, silne i słabe. Odwieczna tęsknota za unifikacją sił: elektryczność + magnetyzm = elektromagnetyzm, elektromagnetyzm + słabe = elektrosłabe, tarcie, siły Van der Waalsa elektromagnetyzm. Kresem idei unifikacji Teoria Wszystkiego (Theory of Everything TOE). T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 9

10 Historia unifikacji sił T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 10

11 Drzewo genealogiczne unifikacji sił H.Murayama T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 11

12 Ku przestrodze: nie wszystkie próby unifikacji są udane Przykład 1: Teoria flogistonu: Ciepło jest substancją (flogistonem) taką samą jak materia unifikacja ciepła z materią. Tymczasem ciepło to tylko energia przypadkowego ruchu atomów. Przykład 2: Unifikacja planet między sobą oraz z matematyką brył platońskich (Kepler, Mysterium Cosmographicum ): - Nie przewiduje żadnych nowych zjawisk, prowadzi donikąd. T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 12

13 Cząstki elementarne a Wszechświat Masa człowieka razy większa niż masa atomu Masa człowieka razy mniejsza od masy gwiazdy H.Murayama T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 13

14 Cząstki elementarne a Wszechświat Ouroboros połyka własny ogon: symbol cykliczności i pierwotnej jedności. T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 14

15 Z czego zbudowana jest materia? Zacznijmy od starożytnych Greków W atomy uwierzyliśmy dopiero u progu XXw. (ruchy Browna) T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 15

16 Odkrycie elektronu: atom nie jest elementarny J.J. Thomson: 1897 r. Dokładne badania promieni katodowych: dowód że składają się z cząstek naładowanych, których masa to około 1/1800 masy atomu wodoru. Nobel 1906 r. + szlachectwo. Model atomu Thomsona: rodzynki w cieście. Atom = sfera o równomiernie rozłożonym ładunku dodatnim. Jej promień 10-8 m. Wewnątrz rodzynki elektrony. T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 16

17 Odkrycie jąder atomowych E. Rutherford, H.Geiger, E.Marsden: r. Rozpraszanie cząstek alfa na folii ze złota Nowy planetarny model atomu: Cząstka jądro elektron T.Lesiak T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych Cząstki i siły 17

18 Na drodze ku kwarkom Odkrycie neutronu: J.Chadwick 1932r.: rozpraszanie cząstek alfa na berylu. Odkrycie pozytonu: C.Anderson 1933r. pierwsza cząstka antymaterii patrz poniżej. W końcu lat sześćdziesiątych XX w. obserwowanych elementarnych cząstek naliczono około 100!!! Ogromna większość z nich to hadrony (mezony i bariony) cząstki oddziałujące silnie T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 18

19 Na drodze ku kwarkom M.Kaku: Określenie `fizyka cząstek elementarnych stało się własnym zaprzeczeniem, jakimś kosmicznym żartem. R.Oppenheimer: Nagroda Nobla w fizyce powinna być przyznana uczonemu, który w tym roku NIE odkrył żadnej nowej cząstki. T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 19 H

20 Model kwarków czy kwarki to tylko abstrakcyjne obiekty? W tej menażerii występowały pewne regularności: hadrony o zbliżonych masach i jednakowym spinie grupowały się w tzw. multiplety, najczęściej o liczebności 8 i 10. Rozwiązanie zagadki: 1961r. Murray Gell-Mann, Juval Neeman klasyfikacja hadronów w ramach symetrii SU(3) 1964r. Murray Gell-Mann, George Zweig hipoteza kwarków - wszystkie znane hadrony są obiektami złożonymi z kwarków i antykwarków (barion =qqq, mezon=qq), - na początek: istnieją trzy kwarki (u,d,s) i trzy antykwarki (u,d,s), - funkcje falowe hadronów należących do tego samego multipletu różnią się przestawieniem u d, u s, d s (operacje symetrii grupy SU(3)). T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 20

21 Model kwarków czy kwarki to tylko abstrakcyjne obiekty? Model o dziwacznych własnościach: -czy ktoś widział kwarki? (może to tylko abstrakcyjne matematyczne twory, przydatne w klasyfikacji), - ładunek kwarku ±2/3 lub ±1/3!!! - kłopoty z relacją spin-statystyka dla hadronów. Potężne przewidywanie: ma istnieć cząstka obserwacja tej cząstki: T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 21

22 Model kwarków czy kwarki to tylko abstrakcyjne obiekty? Koniec lat 60-tych XXw. powtórka eksperymentu Rutherforda przy użyciu znacznie bardziej energetycznej wiązki elektronów w ośrodku SLAC (USA). Elektron-sonda może tym razem rozróżniać obiekty znacznie mniejsze od nukleonu i wykrywa punktowe partony (R.Feynman) w jego wnętrzu; partony = kwarki. R.Taylor, H.Kendall, J.Friedman ludzie, którzy jako pierwsi zobaczyli kwarki (Nobel 1990). T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 22

23 Im wyższa zdolność rozdzielcza tym widzimy lepiej NISKA zdolność rozdzielcza WYSOKA zdolność rozdzielcza H.Murayama T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 23

24 Im wyższa zdolność rozdzielcza tym widzimy lepiej Im wyższa energia zderzeń (akceleratora) tym mniejsze odległości można próbkować (rozróżniać) w eksperymencie: poprawia się przestrzenna zdolność rozdzielcza Wynika to z hipotezy de Broglie a: Akcelerator = mikroskop Cząstki wiązki = sonda niska wysoka Δq Przestrzenna zdolność rozdzielcza Δx w badaniach podstawowych struktur materii: - przekaz czteropędu między cząstką-sondą a badanym obiektem T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 24

25 Im wyższa zdolność rozdzielcza tym widzimy lepiej H.Murayama T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 25

26 Kiedy kwantowe aspekty zjawiska stają się ważne? Długość fali Comptona dla obiektu o masie m: R rozmiar liniowy obiektu Efekty kwantowe stają się istotne gdy: T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 26

27 Kilka słów o jednostkach Energia: jednostka 1 ev, 1 MeV = 10 6 ev, 1 GeV = 10 3 MeV, 1 TeV = 10 3 GeV. 1 ev = 1.6 x J energia, jaką zyskuje elektron przy różnicy potencjału 1V. Relatywistyczny związek energii z pędem i masą: Aż się prosi aby położyć c=1 i zapomnieć o tym czynniku. Wtedy energia, pęd i masa mogą być wyrażone w tych samych jednostkach np. GeV. Dodatkowo czas i długość można wtedy podawać w GeV -1 T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 27

28 Kilka słów o jednostkach Obliczmy wartość w układzie SI: Zamiana J ev : Zamiana ev MeV oraz m fm: Bardzo ważny wniosek: Połóżmy teraz Jeśli dodatkowo: T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 28

29 Kilka słów o jednostkach Our scale Length m Mass kg Time s Energy kg m 2 s -2 Particle Physics Length fm Mass ev/c 2 Time s Energy ev Convert 1 ev = 1.6 x J 1 GeV = 10 9 ev 1 TeV = 10 3 GeV 1 fm = m T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 29

30 Cząstki a Wszechświat T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 30

31 Cząstki a Wszechświat Wielki Wybuch (Big Bang) zdarzył się ok mld lat temu. Od tego czasu Wszechświat wciąż ekspanduje Można go uważać za gaz, w którym coraz to inne cząstki elementarne odgrywają dominującą rolę. Wraz z ekspansją temperatura gazu maleje. Wyższa energia zderzeń w akceleratorze wyższa energia cząstek wyższa temperatura próbkowanie coraz wcześniejszych stadiów ewolucji Wszechświata. Przykład: zderzacz LEP, energia ok. 90 GeV T ok K. To odpowiada czasowi ok s po Wielkim Wybuchu. Im wyższe energie osiągniemy w akceleratorach tym większa szansa na ujawnienie obecności nowych egzotycznych cząstek, aktywnych w bardzo wczesnych stadiach Wszechświata. T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 31

32 Uwaga antymateria P.Dirac, 1928r.: nowe relatywistyczne równanie falowe dla elektronu, zgodne z mechaniką kwantową i teorią względności. Wśród rozwiązań także te z ujemną energią i ładunkiem, poruszające się wstecz w czasie, równoważne pozytonom: cząstkom o dodatniej energii poruszającym się w przód w czasie, Doświadczalna obserwacja pozytonu - Anderson 1933 r. Antycząstki mają przeciwny ładunek elektryczny oraz wiele innych liczb kwantowych w stosunku do cząstek. Cząstki i antycząstki: te same masy i czasy życia; mogą powstawać parami z czystej energii (jeśli tylko jest jej dostatecznie dużo) oraz anihilują gdy się spotkają. Synteza teorii relatywistycznej i kwantowej pojawiają się antycząstki. T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 32

33 Fizyka cząstek a chemia T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 33

34 Z czego zbudowana jest materia? XIXw.: układ okresowy pierwiastków - tablica Mendelejewa Mendeleev (1869): fizyczne i chemiczne własności pierwiastków są związane z ich masą atomową w sposób okresowy; pierwiastki chemiczne o podobnych własnościach mogą być uporządkowane w postaci kolumn tabeli r: znano 60 pierwiastków (dziś 110). W tablicy Mendelejewa Istniały puste pola!!! Trzy ważne odkrycia: 1875 gallium 1879 scandium germanium T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 34

35 Z czego zbudowana jest materia? XXw. Elementarne fermiony (cząstki o spinie ½): górny dolny powabny dziwny prawdziwy truth piękny beauty mion taon Kwarki i leptony różnią się swoim udziałem w oddziaływaniach: kwarki uczestniczą w oddziaływaniach silnych a leptony nie. Taka sama tabela dla antykwarków. Część kwarkowa tabeli razy trzy każdy kwark występuje w trzech stanach koloru. T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 35

36 Z czego zbudowana jest materia? Tablica Mendelejewa fizyki cząstek elementarnych T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 36

37 Po co przyrodzie trzy generacje? Stabilna materia Ziemi składa się z cząstek pierwszej generacji. Do opisu Ziemskiej fizyki zupełnie wystarczy: -kwarku (ładunek 2/3), -kwarkd (ładunek -1/3), (z nich zbudowane są wszystkie nukleony) -elektron e - (ładunek -1), -neutrino e (ładunek 0). Cięższe kwarki i leptony są niezwykle rzadkie w ziemskich warunkach (tzn. poza laboratorium HEP). Tym niemniej były one bardzo istotne we wcześniejszych fazach ewolucji Wszechświata. Powyższa tablica Mendelejewa to element tzw. Modelu Standardowego (Standard Model SM), teorii opisującej jednolicie oddziaływania silne, słabe i elektromagnetyczne. W ramach SM brak wyjaśnienia zagadki, dlaczego istnieją trzy generacje. Przypisanie do generacji: w miarę rosnącej masy (kolejności odkrywania). T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 37

38 Zagadka masy Dlaczego cząstki w ogóle mają masę? Skąd taka rozpiętość mas elementarnych obiektów (ok. 11 rzędów wielkości). Definicja masy niejednoznaczna: Masa goła i ubrana niżej. T.Lesiak Cząstki i siły 38

39 Materia: podsumowanie T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 39

40 Materia: fermiony Oddziaływania: bozony Pauli: zasada wykluczania zakaz Pauliego : dwie cząstki o spinie połówkowym (np. elektrony) o spinach zwróconych w tę samą stronę nie mogą zajmować tego samego stanu kwantowego (podana aby wytłumaczyć dlaczego wszystkie elektrony w atomie nie spadają na stan podstawowy). Wyjaśnienie trochę ad hoc ale dotyka fundamentalnego stwierdzenia: cząstki mikroświata są identyczne. Jeśli tak, to może funkcja falowa powinna spełniać relację: (1,2)= (2,1) ALE to zdanie jest fałszywe. Mierzalne jest tylko * 2 (1,2) = ± (2,1). Nierelatywistyczna mechanika kwantowa: dwie klasy cząstek: bozony (+) i fermiony (-) fakt empiryczny. T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 40

41 Materia: fermiony Oddziaływania: bozony Kwantowa teoria pola poprawny dowód związku spinu ze statystyką (1940 r.). Statystyka = symetria funkcji falowej względem zamiany dwóch identycznych cząstek. Identyczne BOZONY Symetryczna f.f.; niosą oddziaływania Identyczne FERMIONY Antysymetryczna f.f.; cegiełki materii Prawdopodobieństwo rośnie gdy dwie lub więcej cząstek w tym samym stanie Żadne dwie cząstki nie mogą być w tym samym stanie T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 41

42 Oddziaływania fundamentalne 1. Grawitacyjne 2. Elektromagnetyczne 3. Słabe 4. Silne T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 42

43 Grawitacja Newton: grawitacja przenosi się między ciałami z nieskończoną prędkością. Ma nieskończony zasięg. Każdy obserwator czuje grawitację bez żadnych przyrządów. Oddziaływanie to ma zawsze charakter przyciągający (efekt kumulacji). Jest ok razy słabsza od elektromagnetyzmu ( poniżej). Grawitacja jest uniwersalna nie ma względem niej obiektów neutralnych ; podlegają jej nawet cząstki bezmasowe (np. fotony) jako obiekty obdarzone energią. Szczególna Teoria Względności prędkość światła stała, niezależna od obserwatora. pole (pojęcie znane już od czasów Faradaya) pełni rolę przenoszenia siły ze skończoną prędkością między ciałami (główny akcent na polowy opis zjawisk w elektromagnetyzmie). Ogólna Teoria Względności (OTW): grawitacja krzywizna czasoprzestrzeni; to nie siła lecz własność czasoprzestrzeni; ciała w zakrzywionej czasoprzestrzeni poruszają się po najkrótszej drodze. Kwantowa teoria grawitacji (KTG) = jeden z największych problemów fizyki. Kwantowanie pola grawitacyjnego jak dotąd się nie udało (równania OTW nieliniowe). KTG wymiana grawitonów o spinie 2. T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 43

44 Grawitacja: główne idee ogólnej teorii względności (OTW) Grawitacja to nie siła ale własność czasoprzestrzeni: manifestacja jej zakrzywienia. ruch swobodny Masa = centrum siły grawitacji w płaskiej przestrzeni A B A B ruch w płaskiej przestrzeni pod wpływem siły grawitacji A B ruch swobodny w zakrzywionej przestrzeni Efekt ten sam: ciała A i B zbliżają się do siebie!!! T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 44

45 Grawitacja: główne idee ogólnej teorii względności (OTW) Zakrzywienie lub zagięcie przestrzeni powoduje pojawienie się siły. Siły nie istnieją naprawdę, są jedynie konsekwencją geometrii. Analogia: pseudo-siły w nie inercjalnych układach odniesienia Masywne ciała zakrzywiają otaczającą czasoprzestrzeń. Ciała poruszają się w zakrzywionej czasoprzestrzeni po najkrótszych drogach (liniach geodezyjnych). Najkrótsza droga nie jest prosta, jeśli sama czasoprzestrzeń jest zakrzywiona. Materia mówi przestrzeni jak się ma zakrzywiać Przestrzeń mówi materii jak się ma poruszać. T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 45

46 Grawitacja: główne idee ogólnej teorii względności (OTW) Równania Einsteina: opisują relację między geometrią i materią. G T - tensor metryczny - tensor energii-pędu T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 46

47 Pozostałe trzy siły: elektromagnetyzm, słaba i silna Są siłami wymiany ich istotą wymiana cząstek-nośników oddziaływania Nośniki = bozony pośredniczące (intermediate bosons). T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 47

48 Pozostałe trzy siły: elektromagnetyzm, słaba i silna T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 48

49 Elektromagnetyzm Elektrodynamika kwantowa QED (quantum electrodynamics). Pierwsza i najprostsza kwantowa teoria pola QFT (quantum field theory) powstała w latach czterdziestych XX w. (Feynman, Schwinger, Tomonaga, Dyson etc.). Oddziaływanie elektromagnetyczne = wymiana fotonów (kwantów pola elektromagnetycznego) między cząstkami obdarzonymi ładunkiem elektrycznym i/lub momentem magnetycznym. Stała struktury subtelnej (fine structure constant) - bezwymiarowa miara siły elektromagnetyzmu. Jej małość umożliwia bardzo precyzyjne obliczenia obserwabli (rachunek zaburzeń; metoda diagramów Feynmana etc. poniżej). Np. przesunięcie Lamba, czynnik g (a e ) dla elektronu: dokładność 8 x i zgodność z doświadczeniem - precyzja 3 x : T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 49

50 Oddziaływania słabe Pierwsza manifestacja: rozpad : n p e - e (dziś d u e - e ) Ma naturę destrukcyjną: generuje rozpady, a nie stabilne formy materii. T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 50

51 Oddziaływania słabe Bezwymiarowa miara siły oddziaływań słabych: (G F stała Fermi ego): Pierwszy prymitywny opis (teoria Fermiego, lata trzydzieste XX w.) oddziaływanie kontaktowe. Współcześnie: teoria elektrosłaba (electroweak theory) lata XX w. wymiana ciężkich bozonów pośredniczących W +- (M W = 80 GeV) i Z 0 (M Z =91 GeV); Jednocześnie unifikacja oddziaływań słabych i elektromagnetyzmu poniżej. Oddziaływanie słabe jako jedyne może zmieniać kwark x w kwark y. Nie zachowują wielu liczb kwantowych (w szczególności parzystości przestrzennej (P), parzystości ładunkowej (C) oraz ich kombinacji (CP). T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 51

52 Oddziaływania silne Chromodynamika kwantowa QCD (quantum chromodynamics). Rodziła się w bólach w latach 70 XX w. (Wilczek, Gross, Politzer etc.). Oddziaływanie silne = wymiana gluonów (kwantów pola chromomagnetycznego) między cząstkami obdarzonymi kolorem (nowa liczba kwantowa; każdy kwark może występować w jednym z trzech kolorów). Nowość: gluony-nośniki oddziaływania mogą oddziaływać ze sobą wzajemnie. Nowość: siła siły silnej rośnie do nieskończoności wraz z rosnącą odległością (uwięzienie, confinement). Nowość: siła silna staje się bardzo słaba na małych odległościach np. poniżej rozmiarów nukleonu (asymptotyczna swoboda, asymptotic freedom). T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 52

53 Zasięg oddziaływania Odległość, na której siła jest wyczuwalna. Zasięg jest bezpośrednio związany z masą M wymienianej cząstki (nośnika oddziaływania). Ilość energii, która może być zgodnie z zasadą nieoznaczoności pożyczona co najwyżej na czas t: W czasie t cząstka o masie M może pokonać dystans co najwyżej: R = c t Stąd: Elektromagnetyzm: Oddziaływania słabe: Oddziaływania silne: tu nietypowo, zasięg wynosi rzędu 1 fm = m (rzędu rozmiaru hadronu; dokładnie taki zasięg dają piony o masie ~0.2 GeV ). T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 53

54 Backup T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 54

55 Podążając w głąb materii Sześcian Bronsteina T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 55

56 Zamiast wstępu T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 56

57 tu T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 57

58 tu T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 58

59 tu T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 59

60 tu T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 60

61 tu T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 61

Fizyka cząstek elementarnych. Tadeusz Lesiak

Fizyka cząstek elementarnych. Tadeusz Lesiak Fizyka cząstek elementarnych Tadeusz Lesiak 1 WYKŁAD I Wstęp, cząstki i siły T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 2 Zamiast wstępu T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 3 Zamiast wstępu T.Lesiak Fizyka

Bardziej szczegółowo

Atomowa budowa materii

Atomowa budowa materii Atomowa budowa materii Wszystkie obiekty materialne zbudowane są z tych samych elementów cząstek elementarnych Cząstki elementarne oddziałują tylko kilkoma sposobami oddziaływania wymieniając kwanty pól

Bardziej szczegółowo

Oddziaływania fundamentalne

Oddziaływania fundamentalne Oddziaływania fundamentalne Silne: krótkozasięgowe (10-15 m). Siła rośnie ze wzrostem odległości. Znaczna siła oddziaływania. Elektromagnetyczne: nieskończony zasięg, siła maleje z kwadratem odległości.

Bardziej szczegółowo

Wszechświat cząstek elementarnych WYKŁAD 5

Wszechświat cząstek elementarnych WYKŁAD 5 Wszechświat cząstek elementarnych WYKŁAD 5 Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW 17.III.2010 Oddziaływania: elektromagnetyczne i grawitacyjne elektromagnetyczne i silne (kolorowe) Biegnące stałe sprzężenia:

Bardziej szczegółowo

Cząstki i siły. Piotr Traczyk. IPJ Warszawa

Cząstki i siły. Piotr Traczyk. IPJ Warszawa Cząstki i siły tworzące nasz wszechświat Piotr Traczyk IPJ Warszawa Plan Wstęp Klasyfikacja cząstek elementarnych Model Standardowy 2 Wstęp 3 Jednostki, konwencje Prędkość światła c ~ 3 x 10 8 m/s Stała

Bardziej szczegółowo

Fizyka cząstek elementarnych i oddziaływań podstawowych

Fizyka cząstek elementarnych i oddziaływań podstawowych Fizyka cząstek elementarnych i oddziaływań podstawowych Wykład 1 Wstęp Jerzy Kraśkiewicz Krótka historia Odkrycie promieniotwórczości 1895 Roentgen odkrycie promieni X 1896 Becquerel promieniotwórczość

Bardziej szczegółowo

Oddziaływanie podstawowe rodzaj oddziaływania występującego w przyrodzie i nie dającego sprowadzić się do innych oddziaływań.

Oddziaływanie podstawowe rodzaj oddziaływania występującego w przyrodzie i nie dającego sprowadzić się do innych oddziaływań. 1 Oddziaływanie podstawowe rodzaj oddziaływania występującego w przyrodzie i nie dającego sprowadzić się do innych oddziaływań. Wyróżniamy cztery rodzaje oddziaływań (sił) podstawowych: oddziaływania silne

Bardziej szczegółowo

Fizyka 3. Konsultacje: p. 329, Mechatronika

Fizyka 3. Konsultacje: p. 329, Mechatronika Fizyka 3 Konsultacje: p. 329, Mechatronika marzan@mech.pw.edu.pl Zaliczenie: 2 sprawdziany (10 pkt każdy) lub egzamin (2 części po 10 punktów) 10.1 12 3.0 12.1 14 3.5 14.1 16 4.0 16.1 18 4.5 18.1 20 5.0

Bardziej szczegółowo

Podstawy Fizyki Jądrowej

Podstawy Fizyki Jądrowej Podstawy Fizyki Jądrowej III rok Fizyki Kurs WFAIS.IF-D008.0 Składnik egzaminu licencjackiego (sesja letnia)! OPCJA: Po uzyskaniu zaliczenia z ćwiczeń możliwość zorganizowania ustnego egzaminu (raczej

Bardziej szczegółowo

Elementy Fizyki Jądrowej. Wykład 5 cząstki elementarne i oddzialywania

Elementy Fizyki Jądrowej. Wykład 5 cząstki elementarne i oddzialywania Elementy Fizyki Jądrowej Wykład 5 cząstki elementarne i oddzialywania atom co jest elementarne? jądro nukleon 10-10 m 10-14 m 10-15 m elektron kwark brak struktury! elementarność... 1897 elektron (J.J.Thomson)

Bardziej szczegółowo

FIZYKA III MEL Fizyka jądrowa i cząstek elementarnych

FIZYKA III MEL Fizyka jądrowa i cząstek elementarnych FIZYKA III MEL Fizyka jądrowa i cząstek elementarnych Wykład 1 własności jąder atomowych Odkrycie jądra atomowego Rutherford (1911) Ernest Rutherford (1871-1937) R 10 fm 1908 Skala przestrzenna jądro

Bardziej szczegółowo

Cząstki elementarne. Składnikami materii są leptony, mezony i bariony. Leptony są niepodzielne. Mezony i bariony składają się z kwarków.

Cząstki elementarne. Składnikami materii są leptony, mezony i bariony. Leptony są niepodzielne. Mezony i bariony składają się z kwarków. Cząstki elementarne Składnikami materii są leptony, mezony i bariony. Leptony są niepodzielne. Mezony i bariony składają się z kwarków. Cząstki elementarne Leptony i kwarki są fermionami mają spin połówkowy

Bardziej szczegółowo

Teoria Wielkiego Wybuchu FIZYKA 3 MICHAŁ MARZANTOWICZ

Teoria Wielkiego Wybuchu FIZYKA 3 MICHAŁ MARZANTOWICZ Teoria Wielkiego Wybuchu Epoki rozwoju Wszechświata Wczesny Wszechświat Epoka Plancka (10-43 s): jedno podstawowe oddziaływanie Wielka Unifikacja (10-36 s): oddzielenie siły grawitacji od reszty oddziaływań

Bardziej szczegółowo

WYKŁAD 5 sem zim.2010/11

WYKŁAD 5 sem zim.2010/11 Wszechświat cząstek elementarnych dla przyrodników WYKŁAD 5 sem zim.2010/11 Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW Siły: porównania oddziaływań stałe sprzężenia Diagramy Feynmana Oddziaływania: elektromagnetyczne

Bardziej szczegółowo

WYKŁAD 8. Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW. Oddziaływania słabe

WYKŁAD 8. Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW. Oddziaływania słabe Wszechświat cząstek elementarnych WYKŁAD 8 Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW Oddziaływania słabe Cztery podstawowe siłyprzypomnienie Oddziaływanie grawitacyjne Działa między wszystkimi cząstkami, jest

Bardziej szczegółowo

Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW. Oddziaływania słabe 4.IV.2012

Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW. Oddziaływania słabe 4.IV.2012 Wszechświat cząstek elementarnych WYKŁAD 8sem.letni.2011-12 Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW Oddziaływania słabe Cztery podstawowe siły Oddziaływanie grawitacyjne Działa między wszystkimi cząstkami, jest

Bardziej szczegółowo

Cząstki elementarne Odkrycia Prawa zachowania Cząstki i antycząstki

Cząstki elementarne Odkrycia Prawa zachowania Cząstki i antycząstki Wszechświat cząstek elementarnych WYKŁAD 3 Cząstki elementarne Odkrycia Prawa zachowania Cząstki i antycząstki 4.III.2009 Fizyka cząstek elementarnych Wiek XX niezwykły y rozwój j fizyki, pojawiły y się

Bardziej szczegółowo

WYKŁAD 7. Wszechświat cząstek elementarnych. Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW

WYKŁAD 7. Wszechświat cząstek elementarnych. Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW Wszechświat cząstek elementarnych WYKŁAD 7 Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW Siły: porównania oddziaływań stałe sprzężenia Diagramy Feynmana Oddziaływania: elektromagnetyczne i grawitacyjne elektromagnetyczne

Bardziej szczegółowo

Wszechświat cząstek elementarnych dla przyrodników WYKŁAD 1

Wszechświat cząstek elementarnych dla przyrodników WYKŁAD 1 Wszechświat cząstek elementarnych dla przyrodników WYKŁAD 1 7.X.2009 Informacje ogólne o wykładzie Fizyka cząstek elementarnych Odkrycia Skąd ten tytuł wykładu? Wytłumaczenie dlaczego Wszechświat wygląda

Bardziej szczegółowo

WYKŁAD 8. Wszechświat cząstek elementarnych dla humanistów

WYKŁAD 8. Wszechświat cząstek elementarnych dla humanistów Wszechświat cząstek elementarnych dla humanistów WYKŁAD 8 Maria Krawczyk, A.Filip Żarnecki, Wydział Fizyki UW Siły: porównania oddziaływań stałe sprzężenia Diagramy Feynmana Oddziaływania: elektromagnetyczne

Bardziej szczegółowo

WSTĘP DO FIZYKI CZĄSTEK. Julia Hoffman (NCU)

WSTĘP DO FIZYKI CZĄSTEK. Julia Hoffman (NCU) WSTĘP DO FIZYKI CZĄSTEK Julia Hoffman (NCU) WSTĘP DO WSTĘPU W wykładzie zostały bardzo ogólnie przedstawione tylko niektóre zagadnienia z zakresu fizyki cząstek elementarnych. Sugestie, pytania, uwagi:

Bardziej szczegółowo

Materia i jej powstanie Wykłady z chemii Jan Drzymała

Materia i jej powstanie Wykłady z chemii Jan Drzymała Materia i jej powstanie Wykłady z chemii Jan Drzymała Przyjmuje się, że wszystko zaczęło się od Wielkiego Wybuchu, który nastąpił około 15 miliardów lat temu. Model Wielkiego Wybuch wynika z rozwiązań

Bardziej szczegółowo

LHC i po co nam On. Piotr Traczyk CERN

LHC i po co nam On. Piotr Traczyk CERN LHC i po co nam On Piotr Traczyk CERN LHC: po co nam On Piotr Traczyk CERN Detektory przy LHC Planowane są 4(+2) eksperymenty na LHC ATLAS ALICE CMS LHCb 5 Program fizyczny LHC 6 Program fizyczny LHC

Bardziej szczegółowo

Wstęp do chromodynamiki kwantowej

Wstęp do chromodynamiki kwantowej Wstęp do chromodynamiki kwantowej Wykład 1 przez 2 tygodnie wykład następnie wykład/ćwiczenia/konsultacje/lab proszę pamiętać o konieczności posiadania kąta gdy będziemy korzystać z labolatorium (Mathematica

Bardziej szczegółowo

Wstęp do fizyki cząstek elementarnych

Wstęp do fizyki cząstek elementarnych Wstęp do fizyki cząstek elementarnych Ewa Rondio cząstki elementarne krótka historia pierwsze cząstki próby klasyfikacji troche o liczbach kwantowych kolor uwięzienie kwarków obecny stan wiedzy oddziaływania

Bardziej szczegółowo

Kto nie zda egzaminu testowego (nie uzyska oceny dostatecznej), będzie zdawał poprawkowy. Reinhard Kulessa 1

Kto nie zda egzaminu testowego (nie uzyska oceny dostatecznej), będzie zdawał poprawkowy. Reinhard Kulessa 1 Wykład z mechaniki. Prof.. Dr hab. Reinhard Kulessa Warunki zaliczenia: 1. Zaliczenie ćwiczeń(minimalna ocena dostateczny) 2. Zdanie egzaminu z wykładu Egzamin z wykładu będzie składał się z egzaminu TESTOWEGO

Bardziej szczegółowo

Teoria grawitacji. Grzegorz Hoppe (PhD)

Teoria grawitacji. Grzegorz Hoppe (PhD) Teoria grawitacji Grzegorz Hoppe (PhD) Oddziaływanie grawitacyjne nie zostało dotychczas poprawnie opisane i pozostaje jednym z nie odkrytych oddziaływań. Autor uważa, że oddziaływanie to jest w rzeczywistości

Bardziej szczegółowo

Z czego i jak zbudowany jest Wszechświat? Jak powstał? Jak się zmienia?

Z czego i jak zbudowany jest Wszechświat? Jak powstał? Jak się zmienia? Z czego i jak zbudowany jest Wszechświat? Jak powstał? Jak się zmienia? Cząstki elementarne Kosmologia Wielkość i kształt Świata Ptolemeusz (~100 n.e. - ~165 n.e.) Mikołaj Kopernik (1473 1543) geocentryzm

Bardziej szczegółowo

Podróż do początków Wszechświata: czyli czym zajmujemy się w laboratorium CERN

Podróż do początków Wszechświata: czyli czym zajmujemy się w laboratorium CERN Podróż do początków Wszechświata: czyli czym zajmujemy się w laboratorium CERN mgr inż. Małgorzata Janik - majanik@cern.ch mgr inż. Łukasz Graczykowski - lgraczyk@cern.ch Zakład Fizyki Jądrowej, Wydział

Bardziej szczegółowo

WYKŁAD 6. Oddziaływania kolorowe cd. Oddziaływania słabe. Wszechświat cząstek elementarnych dla przyrodników

WYKŁAD 6. Oddziaływania kolorowe cd. Oddziaływania słabe. Wszechświat cząstek elementarnych dla przyrodników Wszechświat cząstek elementarnych dla przyrodników WYKŁAD 6 Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW 11.XI.2009 Oddziaływania kolorowe cd. Oddziaływania słabe Cztery podstawowe oddziaływania Oddziaływanie grawitacyjne

Bardziej szczegółowo

Bozon Higgsa prawda czy kolejny fakt prasowy?

Bozon Higgsa prawda czy kolejny fakt prasowy? Bozon Higgsa prawda czy kolejny fakt prasowy? Sławomir Stachniewicz, IF PK 1. Standardowy model cząstek elementarnych Model Standardowy to obecnie obowiązująca teoria cząstek elementarnych, które są składnikami

Bardziej szczegółowo

Oddziaływanie pomiędzy kwarkami i leptonami -- krótki opis Modelu Standardowego

Oddziaływanie pomiędzy kwarkami i leptonami -- krótki opis Modelu Standardowego Oddziaływanie pomiędzy kwarkami i leptonami -- krótki opis Modelu Standardowego Początkowe poglądy na temat oddziaływań Ugruntowanie poglądów poprzednich- filozofia mechanistyczna Kartezjusza ciała zawsze

Bardziej szczegółowo

Cząstki elementarne wprowadzenie. Krzysztof Turzyński Wydział Fizyki Uniwersytet Warszawski

Cząstki elementarne wprowadzenie. Krzysztof Turzyński Wydział Fizyki Uniwersytet Warszawski Cząstki elementarne wprowadzenie Krzysztof Turzyński Wydział Fizyki Uniwersytet Warszawski Historia badania struktury materii XVII w.: ruch gwiazd i planet, zasady dynamiki, teoria grawitacji, masa jako

Bardziej szczegółowo

WYKŁAD Wszechświat cząstek elementarnych. 24.III.2010 Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW. Masa W

WYKŁAD Wszechświat cząstek elementarnych. 24.III.2010 Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW. Masa W Wszechświat cząstek elementarnych WYKŁAD 6 24 24.III.2010 Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW Oddziaływania kolorowe i biegnąca stała sprzężenia α s Oddziaływania słabe Masa W Stałe sprzężenia Siła elementarnego

Bardziej szczegółowo

LHC: program fizyczny

LHC: program fizyczny LHC: program fizyczny Piotr Traczyk CERN Detektory przy LHC Planowane są 4(+2) eksperymenty na LHC ATLAS ALICE CMS LHCb 2 Program fizyczny LHC Model Standardowy i Cząstka Higgsa Poza Model Standardowy:

Bardziej szczegółowo

Już wiemy. Wykład IV J. Gluza

Już wiemy. Wykład IV J. Gluza Już wiemy Oddziaływania: QED, QCD, słabe Ładunek kolor, potencjały w QED i QCD Stała struktury subtelnej zależy od odległości od ładunku: wielkie osiągnięcie fizyki oddziaływań elementarnych (tzw. running)

Bardziej szczegółowo

Symetrie w fizyce cząstek elementarnych

Symetrie w fizyce cząstek elementarnych Symetrie w fizyce cząstek elementarnych Odkrycie : elektronu- koniec XIX wieku protonu początek XX neutron lata 3 XX w; mion µ -1937, mezon π 1947 Lata 5 XX w zalew nowych cząstek; łączna produkcja cząstek

Bardziej szczegółowo

Wszechświat cząstek elementarnych (dla humanistów)

Wszechświat cząstek elementarnych (dla humanistów) Wszechświat cząstek elementarnych (dla humanistów) Maria Krawczyk i A. Filip Żarnecki nstytut Fizyki Teoretycznej Instytut Fizyki Doświadczalnej Wydział Fizyki UW Odkrycie cząstki Higgsa w LHC (CERN )

Bardziej szczegółowo

Podstawy fizyki subatomowej

Podstawy fizyki subatomowej Podstawy fizyki subatomowej Zenon Janas Zakład Fizyki Jądrowej IFD UW ul. Pasteura 5 p..81 tel. 55 3 681 e-mail: janas@fuw.edu.pl http://www.fuw.edu.pl/~janas/fsuba/fizsub.htm Zasady zaliczenia Obecność

Bardziej szczegółowo

Modele atomu wodoru. Modele atomu wodoru Thomson'a Rutherford'a Bohr'a

Modele atomu wodoru. Modele atomu wodoru Thomson'a Rutherford'a Bohr'a Modele atomu wodoru Modele atomu wodoru Thomson'a Rutherford'a Bohr'a Demokryt: V w. p.n.e najmniejszy, niepodzielny metodami chemicznymi składnik materii. atomos - niepodzielny Co to jest atom? trochę

Bardziej szczegółowo

czastki elementarne Czastki elementarne

czastki elementarne Czastki elementarne czastki elementarne "zwykła" materia, w warunkach które znamy na Ziemi, które panuja w ekstremalnych warunkach na Słońcu: protony, neutrony, elektrony. mówiliśmy również o neutrinach - czastki, które nie

Bardziej szczegółowo

Astrofizyka teoretyczna II. Równanie stanu materii gęstej

Astrofizyka teoretyczna II. Równanie stanu materii gęstej Astrofizyka teoretyczna II Równanie stanu materii gęstej 1 Black Holes, White Dwarfs and Neutron Stars: The Physics of Compact Objects by Stuart L. Shapiro, Saul A. Teukolsky " Rozdziały 2, 3 i 8 2 Odkrycie

Bardziej szczegółowo

Wszechświat cząstek elementarnych

Wszechświat cząstek elementarnych Wszechświat cząstek elementarnych Maria Krawczyk i A. Filip Żarnecki Instytut Fizyki Teoretycznej i Instytut Fizyki Doświadczalnej Wydział Fizyki UW semestr letni, rok akad.. 2010/11 http://www www.fuw.edu.pl/~

Bardziej szczegółowo

Promieniowanie jonizujące

Promieniowanie jonizujące Promieniowanie jonizujące Wykład II Promieniotwórczość Fizyka MU, semestr 2 Uniwersytet Rzeszowski, 8 marca 2017 Wykład II Promieniotwórczość Promieniowanie jonizujące 1 / 22 Jądra pomieniotwórcze Nuklidy

Bardziej szczegółowo

Salam,Weinberg (W/Z) t Hooft, Veltman 1999 (renomalizowalność( renomalizowalność)

Salam,Weinberg (W/Z) t Hooft, Veltman 1999 (renomalizowalność( renomalizowalność) Teoria cząstek elementarnych 23.IV.08 1948 nowa faza mechaniki kwantowej precyzyjne pomiary wymagały precyzyjnych obliczeń metoda Feynmana Diagramy Feynmana i reguły Feynmana dziś uniwersalne narzędzie

Bardziej szczegółowo

Efekt Comptona. Efektem Comptona nazywamy zmianę długości fali elektromagnetycznej w wyniku rozpraszania jej na swobodnych elektronach

Efekt Comptona. Efektem Comptona nazywamy zmianę długości fali elektromagnetycznej w wyniku rozpraszania jej na swobodnych elektronach Efekt Comptona. Efektem Comptona nazywamy zmianę długości fali elektromagnetycznej w wyniku rozpraszania jej na swobodnych elektronach Efekt Comptona. p f Θ foton elektron p f p e 0 p e Zderzenia fotonów

Bardziej szczegółowo

Fizyka cząstek elementarnych. Tadeusz Lesiak

Fizyka cząstek elementarnych. Tadeusz Lesiak Fizyka cząstek elementarnych Tadeusz Lesiak 1 WYKŁAD XII Fizyka spoza modelu standardowego T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 2 Model Standardowy nie jest doskonały Problem 1: zbyt dużo parametrów co

Bardziej szczegółowo

III. EFEKT COMPTONA (1923)

III. EFEKT COMPTONA (1923) III. EFEKT COMPTONA (1923) Zjawisko zmiany długości fali promieniowania roentgenowskiego rozpraszanego na swobodnych elektronach. Zjawisko to stoi u podstaw mechaniki kwantowej. III.1. EFEKT COMPTONA Rys.III.1.

Bardziej szczegółowo

Wszechświat cząstek elementarnych

Wszechświat cząstek elementarnych Wszechświat cząstek elementarnych Maria Krawczyk i A. Filip Żarnecki Instytut Fizyki Teoretycznej i Instytut Fizyki Doświadczalnej Wydział Fizyki UW semestr letni, rok akad. 2011/12. 210/9 http://www www.fuw.edu.pl/~

Bardziej szczegółowo

Grzegorz Wrochna Narodowe Centrum Badań Jądrowych Z czego składa się Wszechświat?

Grzegorz Wrochna Narodowe Centrum Badań Jądrowych  Z czego składa się Wszechświat? Narodowe Centrum Badań Jądrowych www.ncbj.gov.pl Z czego składa się Wszechświat? 1 Budowa materii ~ cała otaczająca nas materia składa się z atomów pierwiastek chemiczny = = zbiór jednakowych atomów Znamy

Bardziej szczegółowo

Wykład 1. Wszechświat cząstek elementarnych dla humanistów. Maria Krawczyk (IFT), Filip A. Żarnecki (IFD), Wydział Fizyki UW

Wykład 1. Wszechświat cząstek elementarnych dla humanistów. Maria Krawczyk (IFT), Filip A. Żarnecki (IFD), Wydział Fizyki UW Wszechświat cząstek elementarnych dla humanistów Wykład 1 Maria Krawczyk (IFT), Filip A. Żarnecki (IFD), Wydział Fizyki UW Odkrycie cząstki Higgsa w LHC (CERN ) - 4 lipca 2012 Nagroda Nobla 2013: F. Englert,

Bardziej szczegółowo

Model Standardowy budowy Wszechświata

Model Standardowy budowy Wszechświata Model Standardowy budowy Wszechświata 1) Jakie są podstawowe cegiełki, z których zbudowany jest Wszechświat? 2) Czy znamy prawa rządzące Wszechświatem? 3) W jaki sposób zdobywamy wiedzę o funkcjonowaniu

Bardziej szczegółowo

Fizyka cząstek elementarnych. Tadeusz Lesiak

Fizyka cząstek elementarnych. Tadeusz Lesiak Fizyka cząstek elementarnych Tadeusz Lesiak 1 WYKŁAD IX Oddziaływania słabe T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 2 Rola oddziaływań słabych w przyrodzie Oddziaływania słabe są odpowiedzialne (m.in.) za:

Bardziej szczegółowo

Promieniowanie jonizujące

Promieniowanie jonizujące Promieniowanie jonizujące Wykład II Krzysztof Golec-Biernat Promieniotwórczość Uniwersytet Rzeszowski, 18 października 2017 Wykład II Krzysztof Golec-Biernat Promieniowanie jonizujące 1 / 23 Jądra pomieniotwórcze

Bardziej szczegółowo

WYKŁAD 3. Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW. Masy i czasy życia cząstek elementarnych. Kwarki: zapach i kolor. Prawa zachowania i liczby kwantowe:

WYKŁAD 3. Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW. Masy i czasy życia cząstek elementarnych. Kwarki: zapach i kolor. Prawa zachowania i liczby kwantowe: Wszechświat cząstek elementarnych WYKŁAD 3 Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW Masy i czasy życia cząstek elementarnych Kwarki: zapach i kolor Prawa zachowania i liczby kwantowe: liczba barionowa i liczby

Bardziej szczegółowo

Fizyka 2. Janusz Andrzejewski

Fizyka 2. Janusz Andrzejewski Fizyka 2 wykład 15 Janusz Andrzejewski Janusz Andrzejewski 2 Egzamin z fizyki I termin 31 stycznia2014 piątek II termin 13 luty2014 czwartek Oba egzaminy odbywać się będą: sala 301 budynek D1 Janusz Andrzejewski

Bardziej szczegółowo

STRUKTURA MATERII PO WIELKIM WYBUCHU

STRUKTURA MATERII PO WIELKIM WYBUCHU Wykład I STRUKTURA MATERII -- -- PO WIELKIM WYBUCHU Człowiek zajmujący się nauką nigdy nie zrozumie, dlaczego miałby wierzyć w pewne opinie tylko dlatego, że znajdują się one w jakiejś książce. (...) Nigdy

Bardziej szczegółowo

Wszechświat Cząstek Elementarnych dla Humanistów Diagramy Faynmana

Wszechświat Cząstek Elementarnych dla Humanistów Diagramy Faynmana Wszechświat Cząstek Elementarnych dla Humanistów Aleksander Filip Żarnecki Wykład ogólnouniwersytecki 27 listopada 2018 A.F.Żarnecki WCE Wykład 8 27 listopada 2018 1 / 28 1 Budowa materii (przypomnienie)

Bardziej szczegółowo

Theory Polish (Poland)

Theory Polish (Poland) Q3-1 Wielki Zderzacz Hadronów (10 points) Przeczytaj Ogólne instrukcje znajdujące się w osobnej kopercie zanim zaczniesz rozwiązywać to zadanie. W tym zadaniu będą rozpatrywane zagadnienia fizyczne zachodzące

Bardziej szczegółowo

M. Krawczyk, Wydział Fizyki UW

M. Krawczyk, Wydział Fizyki UW Wszechświat cząstek elementarnych WYKŁAD 3 M. Krawczyk, Wydział Fizyki UW Zoo cząstek elementarnych 6.III.2013 Masy, czasy życia cząstek elementarnych Liczby kwantowe kwarków (zapach i kolor) Prawa zachowania

Bardziej szczegółowo

Wyk³ady z Fizyki. Zbigniew Osiak. Cz¹stki Elementarne

Wyk³ady z Fizyki. Zbigniew Osiak. Cz¹stki Elementarne Wyk³ady z Fizyki 13 Zbigniew Osiak Cz¹stki Elementarne OZ ACZE IA B notka biograficzna C ciekawostka D propozycja wykonania doświadczenia H informacja dotycząca historii fizyki I adres strony internetowej

Bardziej szczegółowo

Plan Zajęć. Ćwiczenia rachunkowe

Plan Zajęć. Ćwiczenia rachunkowe Plan Zajęć 1. Termodynamika, 2. Grawitacja, Kolokwium I 3. Elektrostatyka + prąd 4. Pole Elektro-Magnetyczne Kolokwium II 5. Zjawiska falowe 6. Fizyka Jądrowa + niepewność pomiaru Kolokwium III Egzamin

Bardziej szczegółowo

Modele atomu wodoru. Modele atomu wodoru Thomson'a Rutherford'a Bohr'a

Modele atomu wodoru. Modele atomu wodoru Thomson'a Rutherford'a Bohr'a Modele atomu wodoru Modele atomu wodoru Thomson'a Rutherford'a Bohr'a Demokryt: V w. p.n.e najmniejszy, niepodzielny metodami chemicznymi składnik materii. atomos - niepodzielny Co to jest atom? trochę

Bardziej szczegółowo

WYKŁAD 4 10.III.2010

WYKŁAD 4 10.III.2010 Wszechświat cząstek elementarnych WYKŁAD 4 10.III.2010 Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW Spin historia odkrycia fermiony i bozony spin cząstek fundamentalnych Oddziaływanie słabe i rodziny cząstek fundamentalnych

Bardziej szczegółowo

Rozpraszanie elektron-proton

Rozpraszanie elektron-proton Rozpraszanie elektron-proton V Badania struktury atomu - rozpraszanie Rutherforda. Rozpraszanie elastyczne elektronu na punktowym protonie. Rozpraszanie elastyczne elektronu na protonie o skończonych wymiarach.

Bardziej szczegółowo

Kto nie zda egzaminu (nie uzyska oceny dostatecznej), będzie zdawał testowy egzamin poprawkowy Reinhard Kulessa 1

Kto nie zda egzaminu (nie uzyska oceny dostatecznej), będzie zdawał testowy egzamin poprawkowy Reinhard Kulessa 1 Wykład z mechaniki. Prof. Dr hab. Reinhard Kulessa Warunki zaliczenia: 1. Zaliczenie ćwiczeń(minimalna ocena dostateczny) 2. Zdanie egzaminu z wykładu Egzamin z wykładu będzie składał się z egzaminu testowego

Bardziej szczegółowo

WYKŁAD X.2009 Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW

WYKŁAD X.2009 Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW Wszechświat cząstek elementarnych dla przyrodników WYKŁAD 4 28 Spin Fermiony i bozony Oddziaływanie słabe Rodziny fermionów fundamentalnych Prawe i lewe fermiony o spinie ½ Siły Porównania oddziaływań

Bardziej szczegółowo

Wykłady z Fizyki. Kwanty

Wykłady z Fizyki. Kwanty Wykłady z Fizyki 10 Kwanty Zbigniew Osiak OZ ACZE IA B notka biograficzna C ciekawostka D propozycja wykonania doświadczenia H informacja dotycząca historii fizyki I adres strony internetowej K komentarz

Bardziej szczegółowo

Wstęp do Modelu Standardowego

Wstęp do Modelu Standardowego Wstęp do Modelu Standardowego Plan Wstęp do QFT (tym razem trochę równań ) Funkcje falowe a pola Lagranżjan revisited Kilka przykładów Podsumowanie Tomasz Szumlak AGH-UST Wydział Fizyki i Informatyki Stosowanej

Bardziej szczegółowo

Wykład Budowa atomu 1

Wykład Budowa atomu 1 Wykład 30. 11. 2016 Budowa atomu 1 O atomach Trochę historii i wprowadzenie w temat Promieniowanie i widma Doświadczenie Rutherforda i odkrycie jądra atomowego Model atomu wodoru Bohra sukcesy i ograniczenia

Bardziej szczegółowo

Model Standardowy i model Higgsa. Sławomir Stachniewicz, IF PK

Model Standardowy i model Higgsa. Sławomir Stachniewicz, IF PK Model Standardowy i model Higgsa Sławomir Stachniewicz, IF PK 1. Wstęp. Model Standardowy to obecnie obowiązująca teoria cząstek elementarnych, które są składnikami materii. Model Higgsa to dodatek do

Bardziej szczegółowo

Ostatnie uzupełnienia

Ostatnie uzupełnienia Ostatnie uzupełnienia 00 DONUT: oddziaływanie neutrina taonowego (nikt nie wątpił, ale ) Osiągnięta skala odległości: 100GeV 1am; ew. struktura kwarków i leptonów musi być mniejsza! Listy elementarnych

Bardziej szczegółowo

WYKŁAD 3. Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW. Masy i czasy życia cząstek elementarnych. Kwarki: zapach i kolor. Prawa zachowania i liczby kwantowe:

WYKŁAD 3. Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW. Masy i czasy życia cząstek elementarnych. Kwarki: zapach i kolor. Prawa zachowania i liczby kwantowe: Wszechświat cząstek elementarnych WYKŁAD 3 Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW Masy i czasy życia cząstek elementarnych Kwarki: zapach i kolor Prawa zachowania i liczby kwantowe: liczba barionowa i liczby

Bardziej szczegółowo

Struktura protonu. Elementy fizyki czastek elementarnych. Wykład III

Struktura protonu. Elementy fizyki czastek elementarnych. Wykład III Struktura protonu Elementy fizyki czastek elementarnych Wykład III kinematyka rozpraszania doświadczenie Rutherforda rozpraszanie nieelastyczne partony i kwarki struktura protonu Kinematyka Rozpraszanie

Bardziej szczegółowo

Wszechświat cząstek elementarnych

Wszechświat cząstek elementarnych Wszechświat cząstek elementarnych Maria Krawczyk i A. Filip Żarnecki Instytut Fizyki Teoretycznej i Instytut Fizyki Doświadczalnej Wydział Fizyki UW semestr letni, rok akad. 2012/13. 210/9 http://www www.fuw.edu.pl/~

Bardziej szczegółowo

Właściwości chemiczne i fizyczne pierwiastków powtarzają się w pewnym cyklu (zebrane w grupy 2, 8, 8, 18, 18, 32 pierwiastków).

Właściwości chemiczne i fizyczne pierwiastków powtarzają się w pewnym cyklu (zebrane w grupy 2, 8, 8, 18, 18, 32 pierwiastków). Właściwości chemiczne i fizyczne pierwiastków powtarzają się w pewnym cyklu (zebrane w grupy 2, 8, 8, 18, 18, 32 pierwiastków). 1925r. postulat Pauliego: Na jednej orbicie może znajdować się nie więcej

Bardziej szczegółowo

FIZYKA. Wstęp cz. 1. Dr inż. Zbigniew Szklarski. Katedra Elektroniki, paw. C-1, pok

FIZYKA. Wstęp cz. 1. Dr inż. Zbigniew Szklarski. Katedra Elektroniki, paw. C-1, pok Wstęp cz. 1 FIZYKA Dr inż. Zbigniew Szklarski Katedra Elektroniki, paw. C-1, pok.321 szkla@agh.edu.pl http://layer.uci.agh.edu.pl/z.szklarski Zasady zaliczenia przedmiotu Obecność i aktywność na zajęciach

Bardziej szczegółowo

Model Standardowy budowy Wszechświata

Model Standardowy budowy Wszechświata Model Standardowy budowy Wszechświata 1) Jakie są podstawowe cegiełki, z których zbudowany jest Wszechświat? 2) Czy znamy prawa rządzące Wszechświatem? 3) W jaki sposób zdobywamy wiedzę o funkcjonowaniu

Bardziej szczegółowo

Wykład 43 Cząstki elementarne - przedłużenie

Wykład 43 Cząstki elementarne - przedłużenie Wykład 4 Cząstki elementarne - przedłużenie Hadrony Cząstki elementarne oddziałujące silnie nazywają hadronami ( nazwa hadron oznacza "wielki" "masywny"). Hadrony są podzielony na dwie grupy: mezony i

Bardziej szczegółowo

Oddziaływania. Zachowanie liczby leptonowej i barionowej Diagramy Feynmana. Elementy kwantowej elektrodynamiki (QED)

Oddziaływania. Zachowanie liczby leptonowej i barionowej Diagramy Feynmana. Elementy kwantowej elektrodynamiki (QED) Oddziaływania Zachowanie liczby leptonowej i barionowej Diagramy Feynmana Elementy kwantowej elektrodynamiki (QED) Teoria Yukawy Zasięg oddziaływań i propagator bozonowy Równanie Diraca Antycząstki; momenty

Bardziej szczegółowo

Skad się bierze masa Festiwal Nauki, Wydział Fizyki U.W. 25 września 2005 A.F.Żarnecki p.1/39

Skad się bierze masa Festiwal Nauki, Wydział Fizyki U.W. 25 września 2005 A.F.Żarnecki p.1/39 Skad się bierze masa Festiwal Nauki Wydział Fizyki U.W. 25 września 2005 dr hab. A.F.Żarnecki Zakład Czastek i Oddziaływań Fundamentalnych Instytut Fizyki Doświadczalnej Skad się bierze masa Festiwal Nauki,

Bardziej szczegółowo

VI. 6 Rozpraszanie głębokonieelastyczne i kwarki

VI. 6 Rozpraszanie głębokonieelastyczne i kwarki r. akad. 005/ 006 VI. 6 Rozpraszanie głębokonieelastyczne i kwarki 1. Fale materii. Rozpraszanie cząstek wysokich energii mikroskopią na bardzo małych odległościach.. Akceleratory elektronów i protonów.

Bardziej szczegółowo

Wszechświat Cząstek Elementarnych dla Humanistów Diagramy Faynmana

Wszechświat Cząstek Elementarnych dla Humanistów Diagramy Faynmana Wszechświat Cząstek Elementarnych dla Humanistów Diagramy Faynmana Aleksander Filip Żarnecki Wykład ogólnouniwersytecki Wydział Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego 21 listopada 2017 A.F.Żarnecki WCE Wykład

Bardziej szczegółowo

Sylwa czyli silva rerum na temat fizyki cz astek elementarnych

Sylwa czyli silva rerum na temat fizyki cz astek elementarnych Sylwa czyli silva rerum na temat fizyki cz astek elementarnych Barbara Badełek Uniwersytet Warszawski i Uniwersytet Uppsalski Nauczyciele fizyki w CERN 20 26 maja 2007 B. Badełek (Warsaw and Uppsala) Silva

Bardziej szczegółowo

Podstawy Fizyki Jądrowej

Podstawy Fizyki Jądrowej Podstawy Fizyki Jądrowej III rok Fizyki Kurs WFAIS.IF-D008.0 Składnik egzaminu licencjackiego (sesja letnia)! OPCJA: Po uzyskaniu zaliczenia z ćwiczeń możliwość zorganizowania ustnego egzaminu (raczej

Bardziej szczegółowo

Fizyka współczesna Co zazwyczaj obejmuje fizyka współczesna (modern physics)

Fizyka współczesna Co zazwyczaj obejmuje fizyka współczesna (modern physics) Fizyka współczesna Co zazwyczaj obejmuje fizyka współczesna (modern physics) Koniec XIX / początek XX wieku Lata 90-te XIX w.: odkrycie elektronu (J. J. Thomson, promienie katodowe), promieniowania Roentgena

Bardziej szczegółowo

Mechanika. Fizyka I (B+C) Wykład I: dr hab. Aleksander Filip Żarnecki Zakład Czastek i Oddziaływań Fundamentalnych Instytut Fizyki Doświadczalnej

Mechanika. Fizyka I (B+C) Wykład I: dr hab. Aleksander Filip Żarnecki Zakład Czastek i Oddziaływań Fundamentalnych Instytut Fizyki Doświadczalnej Fizyka I (B+C) Mechanika Wykład I: Informacje ogólne Wprowadzenie Co to jest fizyka? Czym zajmuje się fizyka? dr hab. Aleksander Filip Żarnecki Zakład Czastek i Oddziaływań Fundamentalnych Instytut Fizyki

Bardziej szczegółowo

Wszechświat cząstek elementarnych WYKŁAD 3. Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW

Wszechświat cząstek elementarnych WYKŁAD 3. Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW Wszechświat cząstek elementarnych WYKŁAD 3 Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW 29.II.2012 Zoo cząstek elementarnych Pierwsze cząstki: elektron i foton Masy, czasy życia cząstek elementarnych Liczby kwantowe

Bardziej szczegółowo

Promieniowanie jonizujące

Promieniowanie jonizujące Promieniowanie jonizujące Wykład III Krzysztof Golec-Biernat Reakcje jądrowe Uniwersytet Rzeszowski, 8 listopada 2017 Wykład III Krzysztof Golec-Biernat Promieniowanie jonizujące 1 / 12 Energia wiązania

Bardziej szczegółowo

( Kwantowe ) zasady nieoznaczoności Heisenberga. a rozmiar ( grawitacyjnej ) czarnej dziury; Wstęp do teorii strun

( Kwantowe ) zasady nieoznaczoności Heisenberga. a rozmiar ( grawitacyjnej ) czarnej dziury; Wstęp do teorii strun ( Kwantowe ) zasady nieoznaczoności Heisenberga a rozmiar ( grawitacyjnej ) czarnej dziury; Wstęp do teorii strun kwantowej mechaniki relatywistycznej Wg http://www.wiw.pl/delta/struny.asp Delta 06/1989

Bardziej szczegółowo

Oddziaływania. Przekrój czynny Zachowanie liczby leptonowej i barionowej Diagramy Feynmana. Elementy kwantowej elektrodynamiki (QED)

Oddziaływania. Przekrój czynny Zachowanie liczby leptonowej i barionowej Diagramy Feynmana. Elementy kwantowej elektrodynamiki (QED) Oddziaływania Przekrój czynny Zachowanie liczby leptonowej i barionowej Diagramy Feynmana Elementy kwantowej elektrodynamiki (QED) Teoria Yukawy Zasięg oddziaływań i propagator bozonowy Równanie Diraca

Bardziej szczegółowo

WYKŁAD I Wszechświat cząstek elementarnych dla przyrodników. Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW. Model Standardowy AD 2010

WYKŁAD I Wszechświat cząstek elementarnych dla przyrodników. Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW. Model Standardowy AD 2010 Wszechświat cząstek elementarnych dla przyrodników WYKŁAD 13 Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW Model Standardowy AD 2010 Hadrony i struny gluonowe 20.I. 2010 Hadrony=stany związane kwarków Kwarki zawsze

Bardziej szczegółowo

Wszechświat cząstek elementarnych (dla humanistów)

Wszechświat cząstek elementarnych (dla humanistów) Wszechświat cząstek elementarnych (dla humanistów) Maria Krawczyk i A. Filip Żarnecki nstytut Fizyki Teoretycznej Instytut Fizyki Doświadczalnej Wydział Fizyki UW Odkrycie cząstki Higgsa w CERN ogłoszone

Bardziej szczegółowo

WYKŁAD Prawdopodobieństwo procesów dla bardzo dużych energii, konieczność istnienia cząstki Higgsa

WYKŁAD Prawdopodobieństwo procesów dla bardzo dużych energii, konieczność istnienia cząstki Higgsa Wszechświat cząstek elementarnych WYKŁAD 10 29.04 29.04.2009.2009 1 Prawdopodobieństwo procesów dla bardzo dużych energii, konieczność istnienia cząstki Higgsa Cząstki fundamentalne w Modelu Standardowym

Bardziej szczegółowo

oraz Początek i kres

oraz Początek i kres oraz Początek i kres Powstanie Wszechświata szacuje się na 13, 75 mld lat temu. Na początku jego wymiary były bardzo małe, a jego gęstość bardzo duża i temperatura niezwykle wysoka. Ponieważ w tej niezmiernie

Bardziej szczegółowo

Własności jąder w stanie podstawowym

Własności jąder w stanie podstawowym Własności jąder w stanie podstawowym Najważniejsze liczby kwantowe charakteryzujące jądro: A liczba masowa = liczbie nukleonów (l. barionów) Z liczba atomowa = liczbie protonów (ładunek) N liczba neutronów

Bardziej szczegółowo

I. Przedmiot i metodologia fizyki

I. Przedmiot i metodologia fizyki I. Przedmiot i metodologia fizyki Rodowód fizyki współczesnej Świat zjawisk fizycznych: wielkości fizyczne, rzędy wielkości, uniwersalność praw Oddziaływania fundamentalne i poszukiwanie Teorii Ostatecznej

Bardziej szczegółowo

Ciało doskonale czarne absorbuje całkowicie padające promieniowanie. Parametry promieniowania ciała doskonale czarnego zależą tylko jego temperatury.

Ciało doskonale czarne absorbuje całkowicie padające promieniowanie. Parametry promieniowania ciała doskonale czarnego zależą tylko jego temperatury. 1 Ciało doskonale czarne absorbuje całkowicie padające promieniowanie. Parametry promieniowania ciała doskonale czarnego zależą tylko jego temperatury. natężenie natężenie teoria klasyczna wynik eksperymentu

Bardziej szczegółowo

Oddziaływania podstawowe

Oddziaływania podstawowe Oddziaływania podstawowe grawitacyjne silne elektromagnetyczne słabe 1 Uwięzienie kwarków (quark confinement). Przykład działania mechanizmu uwięzienia: Próba oderwania kwarka d od neutronu (trzy kwarki

Bardziej szczegółowo

Spis treści. Przedmowa PRZESTRZEŃ I CZAS W FIZYCE NEWTONOWSKIEJ ORAZ SZCZEGÓLNEJ TEORII. 1 Grawitacja 3. 2 Geometria jako fizyka 14

Spis treści. Przedmowa PRZESTRZEŃ I CZAS W FIZYCE NEWTONOWSKIEJ ORAZ SZCZEGÓLNEJ TEORII. 1 Grawitacja 3. 2 Geometria jako fizyka 14 Spis treści Przedmowa xi I PRZESTRZEŃ I CZAS W FIZYCE NEWTONOWSKIEJ ORAZ SZCZEGÓLNEJ TEORII WZGLĘDNOŚCI 1 1 Grawitacja 3 2 Geometria jako fizyka 14 2.1 Grawitacja to geometria 14 2.2 Geometria a doświadczenie

Bardziej szczegółowo