partik el Ladnin g Masse (MeV) neutri no 0 ~0 elektr on -1 ~0.5 u- quark +2/3 ~5 d- -1/3 ~10 of-partikler : spin 1 Højrehåndede Venstrehånded
Feb 24, 2016
partikel Ladning
Masse (MeV)
neutrino
0 ~0
elektron
-1 ~0.5
u-quark +2/3 ~5d-quark -1/3 ~10
Stof-partikler : spin 1/2Højrehåndede
Venstrehåndede
Kraft-partikler : spin 1partikel Ladnin
g Masse (GeV)
foton 0 0gluoner 0 0
W ±1 ~80Z 0 ~91
2 spin retninger}3 spin retninger}
Feynman pinde-diagrammer
~ 1948 : Kvante eletro dynamik=Partikler er felt-eksitationer
(Nobelpris 1965)
tid foton
e- e+
Samme for alle partikler med ladning :elektron, myon, tau, quarks
Elektro-magnetiske kræfter
e-
e- foton
proton
proton
e-
e-
Forening af EM og svag vekselvirkning foton
e-
neutrinoW
~1960 : Sheldon GlashowMW≈80GeV >> Mfoton=0
”A principle stumbling block- One we must overlook ! ”
Symmetri egenskaber for den svage kraft
• Kun venstrehåndede partikler føler den svage kraft !
Føler den svage kraft = har ”svag”-ladning
Føler IKKE den svage kraft = har INGEN”svag”-ladning}
partikel Ladning
Svag ladning
Neutrino-L
0 1/2
Neutrino-H
0 0
Elektron-L
-1 -1/2
Elektron-H
-1 0
Stof-partikler : spin 1/2Højrehåndede
Venstrehåndede
Den stærke kraft: samme struktur
uu 8 gluoner
~ 1970 : Kvante chromo dynamik. Er ens for ”L” og ”R”(Nobelpris 2004)
Brout-Englert-Higgsmekanismen (1964)
Ny type felt/partikel : spin-0Kan ”give masse” til partikler
Standard modellen• 1967 Weinberg
Salam) inkluderer Higgs-mekanismen i Glashows model fra 1960 (Nobelpris 1979)
• Ingen interesserer sig for modellen før 1972, hvor t’Hooft og Veltman viser at man kan regne på modellen og få endelige ting ud (Nobelpris 1999)
Standard modellenSvag kraftStærk kraft
”elektrisk kraft”
Brout-Englert-Higgsmekanismen (1964)
Higgs-mekanismen
Tyngdekraften
gravitonenSamme for alle partikler med energi
Kvante-teori for tyngdekraften endnu ikke på plads….
Forståelser og
misforståelser om Higgs
Higgs forklarer størrelsen på
atomer
Forklarer Higgs massen på
fermionerne ??10 1001 10 1001 10 1001 10 1001 10 1001 1
meV eV keV MeV GeV TeV
d s bQ = -1/3
u c tQ = +2/3
Charged Leptons e m τ
All flavorsNeutrinos Higgs
Naturlige enheder?Enheder for længde, tid, og energi ud fra • Newtons tyngde konstant G• Lysets hastighed c• Plancks konstant h
“Naturlige” masser ?
• Spin ½ og spin-1 partikler er ”naturligt” lette pga symmetrier
• Spin-0 er ”naturligt” tunge
• Det naturlige spørgmål er : Hvorfor er Mhiggs så lille ???
• De partikler, vi har fundet, er netop dem, der burde være masseløse uden Higgs. Derfor ok de er lette.
Supersymmetri
Supersymmetri
foton
e- e+Vekselvirkninger?
Hvorfor ser vi IKKE disse ?
Den type vekselvirkninger, der er i standard modellen, er netop dem, der kan være ved ”lav” energi - - Kun SUSY mangler
Universets totale energifordeling
Grand unified theory
Forudsiger at protonen skal være ustabil med levetid ca 1033 år
Epilog“ There are known knowns; there are things we know that we know.There are known unknowns; that is to say there are things that, we now know we don't know.But there are also unknown unknowns – there are things we do not know, we don't know”