Wstęp do chromodynamiki kwantowej

Podobne dokumenty
Cząstki i siły. Piotr Traczyk. IPJ Warszawa

Atomowa budowa materii

Wszechświat cząstek elementarnych WYKŁAD 5

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

Fizyka cząstek elementarnych i oddziaływań podstawowych

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

Wykład 43 Cząstki elementarne - przedłużenie

Wstęp do Modelu Standardowego

WYKŁAD 5 sem zim.2010/11

Oddziaływania fundamentalne

Karta przedmiotu. Przedmiot Grupa ECTS. Fizyka Wysokich Energii 9. Kierunek studiów: fizyka. Specjalność: fizyka

Podstawy Fizyki Jądrowej

WYKŁAD 8. Wszechświat cząstek elementarnych dla humanistów

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

Wstęp do fizyki cząstek elementarnych

Elementy Fizyki Jądrowej. Wykład 5 cząstki elementarne i oddzialywania

Struktura protonu. Elementy fizyki czastek elementarnych. Wykład III

Oddziaływania silne. Również na tym wykładzie Wielkie unifikacje. Mówiliśmy na poprzednich wykładach o: rezonansach hadronowych multipletach

Najgorętsze krople materii wytworzone na LHC

czastki elementarne Czastki elementarne

Rozpraszanie elektron-proton

Stany skupienia (fazy) materii (1) p=const Gaz (cząsteczkowy lub atomowy), T eratura, Tempe Ciecz wrzenie topnienie Ciało ł stałe ł (kryształ)

Oddziaływanie pomiędzy kwarkami i leptonami -- krótki opis Modelu Standardowego

Podstawy Fizyki Jądrowej

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

Struktura porotonu cd.

Promieniowanie jonizujące

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

Spis treści. Tom 1 Przedmowa do wydania polskiego 13. Przedmowa 15. Wstęp 19

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

Michał Praszałowicz, pok strona www: th- wykład 3 godz. za wyjątkiem listopada Egzamin: esej max.

Wszechświat Cząstek Elementarnych dla Humanistów Diagramy Faynmana

Wszechświat cząstek elementarnych

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

Promieniowanie jonizujące

Wszechświat Cząstek Elementarnych dla Humanistów Diagramy Faynmana

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

M. Krawczyk, Wydział Fizyki UW

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

WYKŁAD 15. Gęstość stanów Zastosowanie: oscylatory kwantowe (ª bosony bezmasowe) Formalizm dla nieoddziaływujących cząstek Bosego lub Fermiego

Bozon Higgsa prawda czy kolejny fakt prasowy?

Cząstki elementarne wprowadzenie. Krzysztof Turzyński Wydział Fizyki Uniwersytet Warszawski

LHC i po co nam On. Piotr Traczyk CERN

Wstęp do oddziaływań hadronów

Masy cząstek vs. struktura wewnętrzna

WYKŁAD 13. Wszechświat cząstek elementarnych dla przyrodników. Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW 5.I Hadrony i struny gluonowe

Uwolnienie kwarków i gluonów

Wyk³ady z Fizyki. Zbigniew Osiak. Cz¹stki Elementarne

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

WSTĘP DO FIZYKI CZĄSTEK. Julia Hoffman (NCU)

Wstęp do Modelu Standardowego

Symetrie w fizyce cząstek elementarnych

Łamanie symetrii względem odwrócenia czasu cz. I

Własności jąder w stanie podstawowym

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

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

CZAS I PRZESTRZEŃ EINSTEINA. Szczególna teoria względności. Spotkanie II ( marzec/kwiecień, 2013)

Wstęp do oddziaływań hadronów

th- Zakład Zastosowań Metod Obliczeniowych (ZZMO)

Wykłady z Fizyki. Kwanty

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

Symetrie. D. Kiełczewska, wykład 5 1

Wszechświat cząstek elementarnych (dla humanistów)

Plan Zajęć. Ćwiczenia rachunkowe

Bozon Higgsa oraz SUSY

Feynmana wykłady z fizyki. [T.] 1.1, Mechanika, szczególna teoria względności / R. P. Feynman, R. B. Leighton, M. Sands. wyd. 7.

Fizyka cząstek elementarnych. Tadeusz Lesiak

Astrofizyka teoretyczna II. Równanie stanu materii gęstej

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

Fizyka 2. Janusz Andrzejewski

VI. 6 Rozpraszanie głębokonieelastyczne i kwarki

FIZYKA III MEL Fizyka jądrowa i cząstek elementarnych

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

Materia i jej powstanie Wykłady z chemii Jan Drzymała

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

Budowa nukleonu. Krzysztof Kurek

Elementy fizyki czastek elementarnych

Geneza masy. Marek Zrałek Zakład Teorii Pola i Cząstek Elementarnych, Instytut Fizyki, Uniwersytet Śląski, Katowice

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

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

LHC: program fizyczny

Wydział Fizyki Politechniki Warszawskiej

Krakowski wkład w badania naukowe prowadzone w ośrodku FAIR w Darmstadt

Struktura protonu. Elementy fizyki czastek elementarnych. Wykład V. spin protonu struktura fotonu

Chiralny Rachunek Zaburzeń czyli jak nie

Podstawy mechaniki kwantowej / Stanisław Szpikowski. - wyd. 2. Lublin, Spis treści

Rozpraszanie elektron-proton

WYKŁAD 8. Wszechświat cząstek elementarnych dla przyrodników

WYKŁAD 12. Wszechświat cząstek elementarnych dla humanistów. Poza Modelem Standardowym. Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW

Wszechświat cząstek elementarnych dla przyrodników WYKŁAD 1

Elementy fizyki czastek elementarnych

Rozszyfrowywanie struktury protonu

obrotów. Funkcje falowe cząstki ze spinem - spinory. Wykład II.3 29 Pierwsza konwencja Condona-Shortley a

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

WYKŁAD

Wszechświat cząstek elementarnych dla przyrodników. Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW

Dziwny jest ten świat: czastki elementarne

kwarki są uwięzione w hadronie

Fizyka cząstek elementarnych. Tadeusz Lesiak

Transkrypt:

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 10) strona internetowa: http://annapurna.ifj.edu.pl/~krzysztofk/lectures.htm egzamin pisemny, wcześniej egzamin próbny

Chromodynamika kwantowa (QCD) Podejście perturbacyjne procesy wysokoenergetyczne fizyka zderzeń np w LHC, HERA, RHIC, obliczenia amplitud, przekrojów czynnych. To jest główny przedmiot tych wykładów. Mała stała sprzężenia Podejście QCD na sieci (lattice QCD) statyczne własności hadronów takie jak masa (ostatnio był pewnego rodzaju posęp i potrafią już wyliczać rozpraszanie pionów M. Luscher. Dowolna stała sprzężenia

Początki QCD i krotki przegląd Nukleony składają się z kwarków. Oddziaływania pomiędzy nukleonami w jadrze są rezydualnymi siłami oddziaływań silnych pomiędzy kwarkami i gluonami www.uero-fucion.org Początek to model kwarkowy w 1963 aby wyjaśnić coraz bardziej rosnąca liste cząstek hadronowych za pomocą elementarnych obiektów

Droga do QCD Kwarki są związane w hadrony: mezony. bariony.. Rozważa się też hipotetyczne pentakwarki (Praszałowicz; Diakonov, Petrov, Polyakov)

Początki QCD i krótki przegląd pola materii kwarki (fermion) spin ½, ładunek elektryczny, masa antykwark (antyfermion) spin ½, ładunek elektryczny, masa

Początki QCD i krótki przegląd Teoria oddziaływania pomiędzy kwarkami i gluonami jest sformułowana jako kwantowa teoria pola chromodynamika kwantowa (QCD). Kwantowa teoria pola umożliwia opis produkcji cząstek Proces n m W mechanice kwantowej nie ma takiej możliwości. Możliwy jest opis procesów rozproszeniowych i stanów związanych (atom wodoru, oscylator,...). Proces n n

Droga do QCD Swobodne kwarki nie zostały zaobserwowane. Oddziaływanie jest tak silne że korzystniejsze jest wyprodukowanie pary kwark antykwark niż wyizolować kwark webarchiv.fz-julich.de

Droga do QCD Istnieje barion taki że funkcja falowa tego barionu jest symetryczna ze względu na wymianę dwóch kwarków ale kwarki są fermionami (zakaz Pauliego) więc funkcja falowa nie powinna być symetryczna.

Droga do QCD Rozwiązanie problemu: hipoteza dodatkowego stopnia swobody: koloru każdy z kwarków może być w jednym z trzech stanów kolorowych: Antykwarki są antykolorowe : 3 kwarki 3 antykwarki 8 gluonów

Droga do QCD Ponadto zakłada się co jest zgodne z obserwacją że hadrony są kolorowymi singletami ( białe ), zachodzi tzw. niezmienniczość ze względu na obrót w przestrzeni koloru. Hipoteza koloru wyjaśnia istnienie barionów, mezonów

Początki QCD i krótki przegląd pola materii kwarki (fermion) spin ½, ładunek elektryczny, ładunek kolorowy (kolor), masa antykwark (antyfermion) spin ½, ładunek elektryczny, ładunek kolorowy (antykolor), masa pole oddziaływania gluony (bozony) spin 1, ładunek + antyładunek, kolorowy, QCD jest częścią tzw. Modelu Standardowego. Teorii opisującej oddziaływanie znanych cząstek (bez uwzględniania grawitacji)

Kwarki zestawienie Kwark spin Q A I3 s c b t Q ładunek, A liczba masowa I3 izospin, s strange c charm, b bottom t top

Droga do QCD S. Bethke, J Phys G 26, R27 p1 p2 p3 p4 sprzężenie Q=p2-p1 p1+p2=p3+p4 QCD jest asymptotycznie swobodna. Im większy przekaz pędu tym stała sprzężenia jest mniejsza. W QCD stosuje się metody perturbacyjne i nie perturbacyjne

Jednak chcemy zobaczyć kwarki Produkcja dwóch dżetów Stan początkowy neutralny kolorowo. Końcowy też

. i gluony Stan początkowy neutralny kolorowo. Końcowy też Produkcja trzech dżetów

Otwarte problemy Zachowanie się QCD w bardzo wysokich energiach np tzw. syganatura saturacji gluonów Zrozumienie przejścia od partonowych stopni swobody do hydrodynamicznych Prezyzyjne wyliczenia przekrójow czynnych w wysokim rzędzie rachunku zaburzeń Dalszy rozwój zautomatyzowanych narzędzi do wyliczeń w QCD Pełne rozwiaząnie QCD w ramach teorii na sieciach

Potrzebujemy Stopni swobody opisujących: czasoprzestrzeń spin ½ spin 1 kolor ładunek elektr-magn produkcje wielu stanów końcowych w wyniku zderzenia stanów początkowych

Notacja 4 wymiarowa wektor kontrawariantny wektor kowariantny pochodna kontrawariantna pochodna kowariantna tensor metryczny konwencja Einsteina

Notacja 4 wymiarowa przykład pierwsza pochodna pierwsza pochodna ślad druga pochodna

Transformacja Lorentza czasowy (związek przyczynowo skutkowy) świetlny czas przestrzenny przestrzeń

Lagranżian i równania ruchu q2 energia potencjalna energia kinetyczna q1 t1 t2 t

Lagranżian i równania ruchu Zasada minimum działania trajektoria klasycna gdy

Przykłady lagranżianów N = 1, q = x N = 3, q = r