1 / 38

Het Fysische Wereldbeeld. Deeltjesfysica en Cosmologie Het Standaardmodel

Het Fysische Wereldbeeld. Deeltjesfysica en Cosmologie Het Standaardmodel Intro: het atoom Fermionen en bosonen De 4 elementaire krachten Het ijkveld Higgs-mechanisme De 3 generaties Experimenten De Cosmologie

camden-britt
Download Presentation

Het Fysische Wereldbeeld. Deeltjesfysica en Cosmologie Het Standaardmodel

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Het Fysische Wereldbeeld. • Deeltjesfysica en Cosmologie • Het Standaardmodel • Intro: het atoom • Fermionen en bosonen • De 4 elementaire krachten • Het ijkveld • Higgs-mechanisme • De 3 generaties • Experimenten • De Cosmologie • De Big Bang • Baryosynthese • Nucleosynthese • Cobe • De Cosmologische Canon

  2. Atoomkern electron

  3. Atoomkern Proton Quarks Neutron

  4. (Einstein) (Bohr) Quantum- mechanica Speciale Relativiteit + = (Paul A.M. Dirac) Elementaire-deeltjesfysica ( = Hoge-energiefysica = Quantum-veldentheorie)

  5. Volgens de speciale relativiteitstheorie, mag een deeltje geen ruimtelijke uitgebreidheid bezitten ... ( Dan zou het deformeerbaar moeten zijn )

  6. Volgens de Quantum mechanica kan een deeltje niet exact gelocaliseerd worden(Dit zou een oneindige hoeveelheid energie kosten)

  7. Paul A. M. Dirac Richard P. Feynman

  8. Fermionen en bosonen Fermionen: electron, proton, neutron, quarks, neutrino’s “materie-deeltjes”. Niet twee identieke deeltjes in dezelfde quantumtoestand. Nemen daardoor ruimte in beslag. Voorbeeld: (Pauli) Bosonen: foton, pion, graviton, Higgs-deeltje “kracht-overbrengende deeltjes”. Energie-quanta van velden. Gaan juist wel in dezelfde qu.-toestand zitten om een veld te genereren. Voorbeeld: fermion + fermion = boson

  9. Oneindigheden

  10. In de praktijk leidt dit tot een zeer sterke restrictie van wat kan en wat mag, in de quantum-veldentheorie. Renormalisatie

  11. N Z De vier elementaire krachten in de elementaire deeltjes De elektro-magnetische kracht De sterke kernkracht De zwakke kracht De zwaartekracht

  12. Elektro-magnetische kracht • Vele elementaire deeltjes hebben elektrische lading: een geheel • (positief of negatief) veelvoud van de proton-lading e - Deeltjes met spin hebben ook een magnetische component μ • De elektromagnetische kracht wordt overgedragen door het • energiequantum van licht, het foton γ.

  13. De effecten van de em kracht kunnen zeer nauwkeurig worden berekend: Het magnetisch moment van het electron kon worden gemeten: Vgl: afstand tot de Maan tot op 0,3 mm nauwkeurig Hieruit afgeleid: Vgl: afstand tot de Maan tot op 30 cm nauwkeurig

  14. De Sterke Kracht Proton neutron pion kaon - werkt uitsluitend op HADRONEN (deeltjes in atoomkern) Zeer sterk op korte afstanden (= binnen atoomkern) Zeer snelle processen Resonanties:

  15. Proton = u + u + d lading = 1 Neutron = u + d + d lading = 0 Lambda = u + d + s lading = 0 Wat is de lading van de quarks?

  16. q q g q q De kleur theorie (Quantum-chromodynamica) 8 gluon-kleuren

  17. u u u d d d c c c charm t t t top b b b bottom Quark soorten quarks Antiquarks up down s s s strange

  18. De Zwakke KrachtFermi’s fundamentele interactie hier zijn altijd 4 fermionen bij betrokken

  19. Het IntermediaireVector-boson W

  20. Het Yang-Mills veld C.N. Yang and R.L. Mills, 1954 C.N. Yang

  21. Het Yang-Mills veld C.N. Yang and R.L. Mills, 1954 C.N. Yang

  22. Yang - Mills quanta o o - + o + - neutron proton + o

  23. Multiplets volgens de Yang-Mills theorie P N Nucleonen pionen Yang-Mills deeltjes

  24. Net als planeten en tennisballenhebben elementaire deeltjes ...Spin ! In een Yang-Millsveld, blijft de spin van een deeltje behouden ! Neutrino Anti Neutrino

  25. In de Yang-Mills theorie is er symmetrie: De deeltjes in een multiplet moeten “identiek” zijn. Proton en neutron lijken op elkaar, maar zijn niet identiek. We spreken van “symmetrie-breking” Ook de eigenschappen van het YM boson zelf zijn niet zo symmetrisch als in de YM vergelijkingen zou moeten.

  26. Het Higgs-mechanisme

  27. Het Higgs-mechanisme

  28. Het Higgs-mechanisme

  29. Spontane symmetrie breking

  30. Generatie I Generatie II Generatie III Leptonen Quarks g YM Bosonen Het Standaard model sterke kracht em + zwakke kracht Higgs

  31. Total cross sections CESR DORIS PEP PETRA TRISTAN

  32. The Successes of the STANDARD MODEL

  33. Planck length : Today’s Limit … The highway across the desert GUTs

  34. LHC

  35. CERN deeltjes detector ATLAS

  36. Gesimuleerde detectie van een Higgs-deeltje

  37. De Supersnaren-theorie

More Related