A mikrorészecskék fizikája

A mikrorészecskék fizikája

Horváth Ákos ELTE Atomfizikai Tanszék

A mikrorészecskék fizikája 1. előadás Úton az elemi részecskék felé

A kurzus tematikája1. Úton az elemi részecskék

felé, a részecskék standard modellje

2. Részecskegyorsítók, kvarkanyag

3. Neutrínófizika4. Az univerzum rövid

története5. Úton az egzotikus

atommagok felé

- mikrorészecskék felépülése elemiekből

- Gyorsítók felhasználása, hétköznapi jelenségek leírása elemi szinten

- ?- A kémiai elemek

keletkezése, modern berendezések

- ?


1. Úton az elemi részecskék feléA mikrorészecskék felfedezésének története atommag, neutron, pi-mezon, pozitron, antiproton, J-pszi, üpszilon, osztályozás , partonok, részecskecsaládok, alapvető kölcsönhatások, közvetítő részecskék, W±; Z0 felfedezése

2. Részecskegyorsítók, kvarkanyagA részecskegyorsítók fejlődése, ütköző nyalábok, biztonságos-e, kvarkanyag a mikrorészecskékben, kvarkok kvantumszámai (színezés), kvarkbezárás, kvarkanyag fázisdiagrammja, radioaktivitás, kozmikus sugárzás a kvarkképben

3. Neutrínófizika A neutrínók reakciói (gyenge kölcsönhatás folyamatai, történelmi kísérletek, antineutrínó, béta-bomlások, semleges áramok), neutrínódetektálás, a neutrínók forrásai, a Napneutrínó-rejtély, neutrínóoszcilláció, KamLand

4. Az univerzum rövid történeteŐsrobbanás elmélete az ősrobbanás elmélet főbb időszakai, hadronizáció, nukleoszintézis különböző helyeken, sugárzás leválása, kozmikus mikrohullámú háttérsugárzás, csillagfejlődés

5. Úton az egzotius atommagok feléEgzotikus atommagok Milyen atommagok léteznek, hol van az izotóptérkép széle, szupernehéz elemek.


Úton az elemi részecskék felé• 1897 elektron – 2008 Higgs bozon (?)• Mikrorészecskék – elemi részecskék• Egyre nagyobb tömegű részecskék felfedezése• Mi a tömeg?• Antianyag elképzelés, antianyag napjainkban• Részecskecsaládok• Kölcsönhatások, közvetítő részecskék


Történeti lépések• 1895 Röntgen szivattyú• 1896 Becquerel véletlen• 1897 Thomson katódsugárcső• 1898 Curie-házaspár • 1911 Rutherford alfa-forrás• 1932 Chadwick alfa-forrás• 1933 Anderson ködkamra• 1947 Powell, Lattes fotoemulzió• 1953 Hofstadter Linac• 1955 Segre …. Bevatron

23.04.21. 6A mikrorészecskék fizikája 1. előadás Úton az elemi részecskék felé

A neutron felfedezése

nagyenergiájú protonok

áthatolóképes


Az atommagok mérete

Nagyenergiájú elektronszórás

Hofstadter, Stanford, Linac


Az antianyag• Dirac-egyenlet

Ecpcm 2242 22242 Ecpcm


PozitronAnderson: ködkamra kozmikus sugárzás 1300 db fénykép

pozitróniumPETAntihidrogénKozmikus sugárzás


Pi-mezon

Yukawa – magerők közvetítője


Antiproton• Segre, Camberlain – Berkeley, Bevatron, 6 GeV

Annihilációs csillag

ApppAp


Proton annihiláció – pp ütközés

töltéscsere


J/psiPhysical Review Letters on 2 December, 1974B. Richter (Stanford), C.C. Ting (BNL)


„A kés élesedik”

új elemi részecskék felfedezése

antiproton 5,6 GeV protonnyalábbal

SLAC, Brookhaven kb. 50 GeV J/pszi részecske

Tevatron: bottom kvark 1,8 TeV

CERN W-k, Z0 150 GeV ütköző nyalábbal


Elemi részecskék?


részecskecsaládok

elektron müon tau

d s b antirészecskék, kvark-színek

u c t


10 kísérlet – 10 iskola• Közös pályázat, eszköztámogatásra• Eszközépítés, bemutatások leírása,

módszertani gyakorlatok a kísérlettel• Modern fizika + környezetfizika• Max. 50 eFt, újfajta kísérlet, érdekes ötlet• Hétközapi jelenségek megértése,

a fizikatudás haszna

A mikrorészecskék fizikája

Documents

Transcript of A mikrorészecskék fizikája