630 likes | 763 Views
Statick ý kvarkový model. Supermulltiplet : charakterizován I a hypernábojem Y=B+S. Skládání multipletů spinových či izotopických, např. dvě částice se spinem 1/2. Tři částice se spinem 1/2. Kvartet a dva dublety. Y. U spin a V spin.
E N D
Statický kvarkový model Supermulltiplet: charakterizován I a hypernábojem Y=B+S Skládání multipletů spinových či izotopických, např. dvě částice se spinem 1/2 Tři částice se spinem 1/2 Kvartet a dva dublety
U spin a V spin jsou obsazeny a s jakou multiplicitou Supermultiplet: jaké body v rovině ⟹ může přejít na trojúhelník či bod má jednotkovou multplicitu a leží na hranici
Součin supermultipletů Oktet a singlet SU(3) oktet: SU(3) singlet:
Podobně pro U spin a V spin Izotopický spin: - d s U spin: ( ) =
Jakodvodit Použijem U a V spin │ 1,1> d U-spi n triplet ? -s │ 1,0> Posunovací operátory: Rovnost pravých stran │1,1> = d) =d) ( s V-spi n triplet ? u Lineární kombinace a normalizace │1,-1> = ) = ) (
Spin a parita q Pseudoskalární mezony vektorové mezony
Asi problém η, rozpad na piony ale , obsahují s kvark
BARYONY V KVARKOVÉM MODELU 3 ⊗ 3⊗ 3 = (6 ⊕ ⊗ 3= 6⊗ 3 ⊕ ⊗ 3 ‘ 8 ⊕ 1 10 ⊕ 8 Nekvarkový antitriplet
Vlnové funkce dekupletu z rozkladu 6⊗ 3
Ostatní vlnové funkce s použitím posunovacích operátorů Podobně pro Rovnost pravých stran Stav s úplně symetrické při záměně pořadí v libovolných dvojicích
Vlnové funkce oktetu t Oktet z rozkladu63 Smíšená symetrie tj. symetrická při záměně prvých dvou kvarkových vůní
Oktet ze součinu ⊗ 3 Smíšená antisymetrie
Vlnová funkce SU(3) singletu Singlet ze součinu Stav s Y= 0 : dvě možnosti - izotopický singlet z s izotopickým singletem z 3 tj. (ud-du)/s kvarkem s - izotopický dublet z s izotopickým dubletem z 3 (uds–dus ) / ( ) ) ( (us - su ) / (ds- sd) / u d ⊗ │0,0> = 1/│1/2,1/2>│1/2,-1/2> - │1/2,-1/2>│1/2,1/2>) Linárníkombinace a správná normalizace │0,0>= ½ (│usd> - │sud> +│sdu> - │dsu> ) Úplně antisymetrická
Celkové vlnové funkce tříkvarkových stavů Smíšené symetrie Základní stav l=0 Spinová část SU (2) multiplety symetrický Plně symetrický se spinem 3/2 označuje spinový stav │1/2,1/2> │1/2,-1/2> ││
Spinová vlnová funkce 2⊗2⊗2 = (3 ⊕1)⊗ 2=3⊗2 ⊕ 1⊗2 1 ⊗ ½ 0 ⊗ ½ Spin ½ ⊗ ½ ⊗ ½ Spin 1/2 Spin 3/2 a 1/2 Spin 1 a 0 │1,1> = │1,0> = 1/√2 [+ ] │1,1>-1/ │1/2, 1/2>= - 1/√3 (1/√2 )[+ ] │1/2, 1/2>= [ 2 Smíšená symetrie
Celková symetrie Stav z SU(2) Stav z SU(3) ≡ Např. ⊗ = │uud> u↑u↑d↓ + u↑u↓d↑ + u↓u↑d↑ =
Problém: stav ≡│uuu> identické částice ⟹ Pauliho princip, celková vln. funkce plně antisymetrická ale současně spin 3/2 což je plně symetrická vlnová funkce pro projekci 3/2 Tj. │uuu> │3/2, 3/2>j je plně symetrická spor Všechny fermiony jsou ve stejném stavu, neboť mají projekci spinu 1/2 Řešení problému: BARVA kvarky mohou nabývat třech barevných stavů R (red), G (green), B (blue) Všechny pozorované částice bezbarvé ⟹ barevná část vlnové funkce je antisymetrická, neboť je popsána barevným singletem (podobně jako SU (3) singlet) > -│ GRB> antisymetrická symetrická
Proton s projekcíspinu ½. Proton ≡ uud Kombinace oktetu SU(3) s dubletem s SU(2) ⟹ symetrický stav =
Hmotnostní relace Baryonové supermultiplety Baryonový dekuplet: parametry Baryonový oktet Experimentálně prověřeno
Mezonové supermultiplty ??? rozdíl Vvsvětlenosměšováním stavů
Θ ≈ Vysvětluji rozpady a podobnost hmot ω a
QCD : interakce způsobeny barevnými gluony změny v hmotnostech analogické hyperjemnému rozštěpení energetických hladin v kvantové elektrodynamice Parametry jsou hmotnosti kvarků Srovnání s měřením : statické hmotnosti = 0.363 GeV, = 0.538 GeV,
Prověřování kvarkového modelu Kvarky neexistují volné Předpověď existence hyperonu Hypotéza: tento rozdíl je stejný v dekupletu odhad hmotnosti 1675 MeV Rozpad při změně podivnosti ΔS = 1 povolen na Potvrzení experimenty OK.
OZI (Okuba, Zweig, Iizuka) pravidlo Tokové diagramy
Drell – Yanova produkce leptonových párů Poměr experimentálně ověřen v oblasti primárních energií, kde nejsou rezonance
Vztahy mezi reakcemi typu: p ⟶ p ⟶ Zachování U-spinu
Půvabné a krásné hadrony Mezony ψ ψ 1. Hmotnost ≈ 3.095 GeV šířka velmi malá ? nazvaný J 2. Společný název J/ψ
SLAC BNL
SLAC experiment Jiskrové komory železo Sprškové poč. Pb-sklo, 5 rad. délek Supra. Magnet 0.4 T Trigrovacíhodoskopyscint HD. Válcové jiskrové komory Scint. počítače pro triger SC SC x HD měření času pro separaci pionů a kaonů
BNL experiment Čerenkov plněný vodíkem Scintilátory pro dobu letu Kalorimetr: 25 počítačů z Pb-skla, 3 rad. délky
Vlastnosti ψ Pozorované šířky důsledek rozlišení Iterace, rozlišení ve tvaru Gausse SLAC Proč ???
J/ψ Interferenční jevy při měření úhlových rozděleních leptonů, hlavně mionů
Interpertace rozpadů J/ψ c , náboj 2/3 e, nese kvantové číslo půvab Hypotéza Nové kvantové číslo půvab (charm) c, zachovává se v silných a elmag. inter.
Proč je šířka tak malá? D OZI pravidlo
Mezony ψ (3770), ψ(4040) ψ(4195) Možné rozpady na D mezony J/ψ CrystalBall SLAC