Keuzecollege Hoge EnergieFysica Katholieke Universiteit ... - EHEF

More documents

Recommendations

Info

wendige produkten van elke combinatie van die twee, een karakteristiek voor axiale vectoren ondergaan dus twee tekenwisselingen en hebben pariteit +1. Niet alle toestanden zijn een eigentoestand van de pariteitsoperator. De electromagnetische en sterke wisselwerking behouden pariteit. De zwakke wisselwerking schendt pariteit maximaal. Dit kan makkelijk worden gezien vanuit het feit dat er alleen linkshandige neutrino’s (en rechtshandige anti-neutrino’s) zijn. Onder de pariteitstransformatie gebeurt er niets met de spin, maar de impuls verandert van richting. Dit betekent dat de heliciteit van deeltjes verandert. maar rechtshandige neutrino’s bestaan niet, of spelen althans geen rol in de zwakke wisselwerking. 5.2 Ladingsconjugatie: C Onder ladingsconjugatie transformeren deeltjes naar anti-deeltjes. Dit betekent onder andere dat alle ladingen van teken wisselen, vandaar de naam van deze transformatie. Het magnetisch moment van deeltjes verandert ook van teken onder ladingsconjugatie. De spin van deeltjes verandert niet. Alleen electrisch neutrale toestanden kunnen een eigentoestand zijn van de ladingsconjugatie operator. Als een toestand een eigentoestand is van de ladingsconjugatie operator volgt, analoog aan pariteit, dat de eigenwaarde +1 of -1 is. Uit de Maxwell vergelijkingen kan worden gezien dat de vectorpotentiaal A µ van teken wisselt onder ladingsconjugatie. Hieruit concluderen we dat het foton, het quantum bij het A µ veld een negatieve eigenwaarde heeft onder ladingsconjugatie. Als voorbeeld kunnen we nu de eigenwaarde van de ladingsconjugatie operator op neutrale pionen bepalen. Het neutrale pion vervalt als π 0 → γγ . Omdat het foton een negative eigenwaarde heeft onder ladingsconjugatie, heeft het neutrale pion de eigenwaarde (-1)(-1)=+1. We kunnen ook naar de toestand van het neutrale pion in quarks kijken. De ladingsconjugatie verandert de quarks in anti-quarks en vice-versa. Omdat het pion een symmetrische toestand van quarks en hun anti-quarks is verandert er niets als de quark en anti-quarks worden verwisselt, behalve dat de spin van de (anti-)quarks flipt en dat ze in elkaar positie bewegen. Omdat quarks fermionen zijn veroorzaakt het flippen van de beide (anti-)quark spins een min teken voor de golffunctie. Het verwisselen van de quark en anti-quark geeft ook een min teken voor de golffunctie. Deze twee mintekens heffen elkaar op zodat het totale effect is dat de ladingsgeconjugeerde toestand hetzelfde is als de oorsponkelijke toestand. Weer zijn niet alle toestanden een eigentoestand van de ladingsconjugatie operator. Met name zijn electrisch geladen deeltjes geen eigentoestand van ladingsconjugatie. Ladingsconjugatie is maximaal geschonden in de zwakke wisselwerking. Dit is makkelijk te zien aan de hand van het neutrino. Het ladingsgeconjugeerde deeltje van een linkshandig neutrino is een linkshandig anti-neutrino, en de theorie is maximaal asymmetrisch ten opzichte van rechtshandige en linkshandige anti-neutrino. 5.3 Tijdomkeer: T De Tijdomkeer operator keert het teken van de tijd om. Alle fysische processen lijken invariant onder deze transformatie. We zullen hieronder laten zien dat de tijdomkeer symmetrie toch niet helemaal perfect is. Dit geeft aanleiding tot een definieerbare richting in de tijd. Dit laatste is iets wat we om ons heen zien. We worden eerst geboren en gaan daarna dood en niet andersom. 1 1. In dit voorbeeld is de schending van tijdsomkeer in de statistische fysica veel belangrijker. 82 Collegedictaat <strong>Hoge</strong> Energiefysica
5.4 Tabulering van deeltjeseigenschappen door de Particle Data Group De eigenschappen van alle bekende deeltjes staan vermeld in het Particle Physics boek dat elke twee jaar door de Particle Data Group wordt samengesteld. De eigenschappen en metingen aan deeltjes worden in gedrukte vorm elke twee jaar vernieuwd, maar ze worden ook doorlopend herzien en de laatste stand van zaken is te vinden op het World Wide Web op adres: “http://pdg.lbl.gov”. In de tabellen van de Particle Data Group staan de spin, pariteit en ladingsconjugatie eigenwaarden (voor zover van toepassing) vermeld als: J PC waar J staat voor de spin, P voor de pariteit en C voor de eigenwaarde onder ladingsconjugatie. Ook staat vermeld IG, waar I staat voor de serke isospin en G voor de G-pariteit een quantumgetal dat we hier niet behandelen (omdat het een beetje oubollig is.) In Tabel 5.1 staan deze quantumgetallen voor enige interessante deeltjes. meson quark inhoud massa [GeV] J PC I G π + ud 139.6 0 - 1 - π 0 (uu-dd)/ 2 135.0 0 -+ 1 - η (uu+dd)/ 2 547.5 0 -+ 0 + ρ (uu-dd)/ 2 769.9 1 -- 1 + us 493.7 0 - K + 1 2 -- ds 497.7 0 - K 0 1 2 -- K S 0 (ds+sd)/ 2 497.7 0 - 1 -- 2 K L 0 φ J ⁄ ψ ϒ (ds-sd)/ 2 497.7 0 - ss 1020 1 -- 0 - cc 3097 1 -- 0 - bb 9460 1 -- 0 - baryon quark inhoud massa [GeV] J PC I G p uud 938.3 1 + n udd 939.6 1 + Λ uds 1115.7 1 + 0 TABEL 5.1. Eigenschappen van enige veel voorkomende deeltjes. Ingeval het niet van toepassing is zijn C en/of G niet gegeven. -- 2 -- 2 -- 2 1 -- 2 1 -- 2 1 -- 2 Collegedictaat <strong>Hoge</strong> Energiefysica 83
Page 1 and 2:
10 januari 2002 Keuzecollege Hoge E
Page 3 and 4:
INHOUD INHOUD .....................
Page 5 and 6:
HOOFDSTUK 8 Het huidige en toekomst
Page 7 and 8:
KUN 1 TUE 1 HOOFDSTUK 1 Inleiding I
Page 9 and 10:
met x = x , y , z de plaats in de d
Page 11 and 12:
en we zien ook meteen dat als we de
Page 13 and 14:
De vervalsbreedte en de levensduur
Page 15 and 16:
Uit de tekening in Figuur 1.1 is du
Page 17 and 18:
TUE 2 HOOFDSTUK 2 Elektronen, posit
Page 19 and 20:
2.3 Het foton In eerste instantie w
Page 21 and 22:
Door de Klein-Gordon vergelijking m
Page 23 and 24:
Deze formule geeft de overgangsampl
Page 25 and 26:
T fi = - i( 2π) 4 δ( p ( 1) + p (
Page 27 and 28:
dσ = ⎛ ⎞ 1 -------------------
Page 29 and 30:
¡ ¢ Electron Beam Pulsed Magnet 1
Page 31 and 32:
De waarschijnlijksdichtheid (2.62)
Page 33 and 34:
Als we de normering van de spinoren
Page 35 and 36:
Ingeval er gesloten lussen in de Fe
Page 37 and 38: Tr( a/ b/ c/ d/ ) = 4[ ( a ⋅ b) (
Page 39 and 40: ( σ ⋅ ( p + eA) ) 2 = σ ⋅ ( p
Page 41 and 42: 2.10 Opgaven 2.1 Laat zien dat form
Page 43 and 44: KUN 4 TUE 4 HOOFDSTUK 3 Leptonen: M
Page 45 and 46: In analogie met “gewone” spin z
Page 47 and 48: µ Z µ - gW 3 + g'B µ = ---------
Page 49 and 50: foton en dus een onderdrukking van
Page 51 and 52: Hierin is over ω 2 ω 2 levensduur
Page 53 and 54: waar, bijvoorbeeld, de symmetriegro
Page 55 and 56: 3.9 Opgaven 3.1 In de LEP ring word
Page 57 and 58: KUN 5 TUE 5 HOOFDSTUK 4 Van hadrone
Page 59 and 60: ) 2 . . - ) 1 ) 1/2 + . . + + .. .
Page 61 and 62: Baryon qqq Q S p uud +1 0 n udd 0 0
Page 63 and 64: KUN 6 TUE 6 4.4 Diep inelastische e
Page 65 and 66: waaruit volgt dat: q µ proton W µ
Page 67 and 68: 10° in a laboratorium systeem uitg
Page 69 and 70: F 1 ( x) xF 2 ( x) = = 4 -----u ( x
Page 71 and 72: ∂ νF µν = 0 (4.50) en geven oo
Page 73 and 74: 1 + x + x 2 + x 3 + … en inderdaa
Page 75 and 76: d_c LF LI R K F o ‚ƒ ƒˆ‡ „
Page 77 and 78: waarvoor de kleurfactor wordt: c 1
Page 79 and 80: KUN 9 TUE 7 leinden goed beschrijft
Page 81 and 82: Het top quark is recentelijk ontdek
Page 83 and 84: 1 - λ 2 ⁄ 2 λ λ 3 A( ρ - iη)
Page 85 and 86: σ( e + e - → qq) 4.11 Geef een v
Page 87: KUN 10 HOOFDSTUK 5 Pariteit, lading
Page 91 and 92: Zowel K 0 als K 0 kunnen vervallen
Page 93 and 94: η + η 00 - = ε . (5.15) = ε De
Page 95 and 96: 5.7 Het CPT theorema Door Pauli, Zu
Page 97 and 98: 5.10 Opgaven 5.1 Wat is de pariteit
Page 99 and 100: KUN 11 TUE 8 HOOFDSTUK 6 Massa en h
Page 101 and 102: 6.2 Nog eens U(1)xSU(2) ijktheorie
Page 103 and 104: We zien nu dat het veld ρ een scal
Page 105 and 106: Bij LEP2 is de annihilatiepropagato
Page 107 and 108: verschillen per topologie, maar zij
Page 109 and 110: º ¸ had » » Å » » ¿ Ç N,
Page 111 and 112: KUN 13 HOOFDSTUK 7 Voorbij het Stan
Page 113 and 114: 7.3 Supersymmetrie Een van de theor
Page 115 and 116: sleptonen: Standaard Model deeltje
Page 117 and 118: Ì Ê lim M χ (GeV/c 2 ) ADLO prel
Page 119 and 120: 7.8 Opgaven 7.1 Laat zien dat het a
Page 121 and 122: KUN 14 TUE 9 HOOFDSTUK 8 Het huidig
Page 123 and 124: In de LHC versneller worden twee bu
Page 125 and 126: een schematische tekening en een fo
Page 127 and 128: 8.8 De Nijmeegse EHEF groep De Expe
Page 129 and 130: APPENDIX A Detectoren in de Experim
Page 131 and 132: Q SR PO / 2 [ 2 ‡ ‘ ^ _ ` a b =
Page 133 and 134: A.2 Geladen spoor detectie Geladen
Page 135 and 136: geladen spoor naar de electromagnet
Page 137 and 138: APPENDIX B Transformatiegroepen: mi
Page 139 and 140:
formatie van U(1), waarvan T 1 de g
Page 141 and 142:
APPENDIX C Formuleblad voor gebruik
Page 143 and 144:
, ν a , µ c, λ d, ρ viergluon v
Page 145 and 146:
Spoortheorema’s: spin som operato
Page 147 and 148:
APPENDIX D Uitwerkingen van opgaven
Page 149 and 150:
Opgaven en beknopte uitwerkingen va
Page 152 and 153:
De reeks is in machten van de koppe
Page 154 and 155:
De muonen worden gemaakt door pion
Page 156 and 157:
Het proton is veel zwaarder en verl
Page 158 and 159:
Opgaven en beknopte uitwerkingen va
Page 160 and 161:
Higgs. We kunnen ook de “recoil-m
Page 162 and 163:
156 Collegedictaat Hoge Energiefysi
Page 164 and 165:
Antwoord: 6000 × 125 = 750000 Volg
Page 166 and 167:
Opgave 2: Het kTeV experiment op Fe
Page 168 and 169:
Antwoord: fractie 1 K L 0.5 K S 0 t
Page 170 and 171:
Opgave 3: Het Standaard Model van d
Page 172 and 173:
Een ander probleem met deze meting
Page 174 and 175:
dat verschillend is voor de drie qu
Page 176 and 177:
quark vervalt in drie deeltjes, waa
Page 178 and 179:
Vraag 3c: Schrijf in viervector not
Page 180 and 181:
dat de overgangsamplitude in het kw
Page 182 and 183:
Feynmanregels voor geladen scalar d
Page 184:
Vrije Universiteit Amsterdam - - -
show all

Keuzecollege Hoge EnergieFysica Katholieke Universiteit ... - EHEF

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

Delete template?

Save as template?