TEORIA CZĄSTEK ELEMENTARNYCH IV..pdf

Oddziaływania silne 14.V.2008

Kwantowa

Kwantowa chromodynamika

chromodynamika (QCD)

(QCD)

Oddziaływania fotonów z elektronami (QED)

rachunek zaburzeń, mała stała sprzężenia

rachunek zaburzeń, mała stała sprzężenia α =1/137

=1/137

Oddziaływania bozonów

bozonów W i Z z

W i Z z leptonami

leptonami

słabe fundamentalne

Oddziaływania silne fundamentalne (inaczej

stała sprzężenia α w =1/40

=1/40 - oddz.

oddz.

Oddziaływania silne fundamentalne (inaczej

kolorowe), sprzężenia

gluonów z kwarkami z dużą

z kwarkami z dużą

Rachunek zaburzeń ? Nie wiemy jak obliczyć masę

protonu (pionu) jako stanu związanego kwarków,

ale wiele potrafimy dzięki

ale wiele potrafimy dzięki asymptotycznej

asymptotycznej

swobodzie

Uwięzienie, asymptotyczna swoboda i skalowanie

Oddziaływania silne 14.V.2008

Oddziaływania fotonów z elektronami (QED)

Oddziaływania

i kwarkami

i kwarkami – stała sprzężenia

słabe fundamentalne

kolorowe), sprzężenia gluonów

stała sprzężenia α s =1

stała sprzężenia

swobodzie

QCD= grupa symetrii cecghowania

cecghowania SU(3), 3

SU(3), 3

kolory i 8 naładowanych gluonów

gluonów

Oddziaływanie fotonów γ γ w porównaniu z

w porównaniu z

są

„naładowane” kolorowo i oddziałują ze sobą.

gluonów g:

g: gluony

gluony są

„naładowane” kolorowo i oddziałują ze sobą.

Przykład: zał. że oprócz γ γ istnieje inny foton

istnieje inny foton γ γ c

naładowany elektrycznie – oczywiście neutralny foton

oczywiście neutralny foton

będzie oddziaływał z γ γ c

c . Więc wokół jądra zwykłe

Więc wokół jądra zwykłe

. Ale

również powinno istnieć pole elektryczne związane z

Coulomba ) związane z

) związane z γ γ . Ale

również powinno istnieć pole elektryczne związane z

γ γ c

oraz o ddzia

ddzia ł ł ywanie miedzy nimi

ywanie miedzy nimi . To znacznie

. To znacznie

komplikują ten obraz – i tak jest z

i tak jest z gluonami

gluonami.

Wokół każdego kwarku pole gluonowe

gluonowe typu

typu Coulomba

Coulomba

i oddz. między gluonami

gluonami Æ uwi

uwię zienie

zienie

QCD= grupa symetrii

kolory i 8 naładowanych

Oddziaływanie fotonów

oddziaływaniem gluonów

oddziaływaniem

Przykład: zał. że oprócz

naładowany elektrycznie

γ γ będzie oddziaływał z

pole elektryczne (pole Coulomba

pole elektryczne (pole

c oraz

komplikują ten obraz

Wokół każdego kwarku pole

i oddz. między

Uwięzienie

Foton

oddz. długo zasięgowe

: też bezmasowe

bezmasowe ale oddziaływanie krótko

ale oddziaływanie krótko

nieskończona energia potrzebna aby to

oddzielić części układu

Fizyczna cząstka musi być kolorowo neutralna

hadronowego .

Fizyczna cząstka musi być kolorowo neutralna

i nie ma długo zasięgowych sił kolorowych.

Np. stan czerwony i anty

czerwony lub kombinacje

kolorów: czerwony, zielony i niebieski zmieszane dają

biały kolor światła

Protony i neutrony

stany związane 3 kwarków

o różnych kolorach, pole

o różnych kolorach, pole gluonowe

gluonowe wygaszone

wygaszone

. między kwarkami

Nie można usunąć jednego kwarku z protonu, bo

odl . między kwarkami

Nie można usunąć jednego kwarku z protonu, bo

powstałyby obiekty kolorowe

uwięzienie

Uwięzienie

Foton bezmasowy

bezmasowy – oddz. długo zasięgowe

Gluony : też

Gluony

zasięgowe - nieskończona energia potrzebna aby to

zasięgowe

oddzielić części układu hadronowego

Np. stan czerwony i anty- czerwony lub kombinacje

kolorów: czerwony, zielony i niebieski zmieszane dają

biały kolor światła

Protony i neutrony – stany związane 3 kwarków

na odległościach dużych wzg. odl

na odległościach dużych wzg.

powstałyby obiekty kolorowe Æ uwięzienie

Struna gluonowa

gluonowa

Pole gluonowe

gluonowe wewnątrz

wewnątrz hadronów

hadronów – jak klej, guma

jak klej, guma

Gdy próbujemy rozdzielić kwarki –

struna gluonowa

gluonowa , mogą pojawić się też obroty kwarków

, mogą pojawić się też obroty kwarków

wokół siebie- > stany wzbudzone,wyższe energie i spiny

> stany wzbudzone,wyższe energie i spiny

Struna

Pole

Gdy próbujemy rozdzielić kwarki

struna

wokół siebie

Spin i masa cząstek – moment struny

moment struny

Związek liniowy J = J 0 +

+ α ’ m 2

Całkowity moment pędu J = orbitalny moment

pędu + wewnętrzny moment pędu (spin)

L = orbitalny moment pędu r 0

q ⎯ q v=c

q v=c

Pęd cząstki relatywistycznej: p= mv / √ (1

(1-v 2 /c

/c 2 )

Spin i masa cząstek

Związek liniowy J = J

Całko wity moment pędu J = orbitalny moment

L = orbitalny moment pędu r

Pęd cząstki relatywistycznej: p= mv /

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: