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Teilchenphysik – ohne Beschleuniger und Kosmologie. Hartmut Abele Sommersemester 2007. Erfolge der Teilchenphysik LEP, CERN. HD: Opal, aleph. weiteres Ergebnis: Zahl der leichten Neutrinofamilien. Erfolge. m/m = 2.3 x 10 -5. Erfolge der Teilchenphysik LEP, CERN. m/m = 3.6 x 10 -4.
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Teilchenphysik – ohne Beschleunigerund Kosmologie Hartmut Abele Sommersemester 2007
Erfolge der Teilchenphysik LEP, CERN HD: Opal, aleph
Erfolge m/m = 2.3 x 10-5
Erfolge der Teilchenphysik LEP, CERN m/m = 3.6 x 10-4
end cap Typical fcfrequency q = 50e, m = 100 u, B = 7 T fc ≈ 53 MHz ring electrode dm/mlimit = 3·10-10 – 1·10-11 B PENNING trap • Strong homogeneous magnetic field • Weak electric 3D quadrupole field Cyclotron frequency: K. Blaum:Atomic masses – q/m
Gravity Stronginteraction Weakinteraction Electro-magnetism Quests in Fundamental Physics Lämmerzahl, Graduiertentage Heidelberg 2003
2 Säulen: Quantentheorie Relativitätstheorie
SM als Quantentheorie nicht dynamische Raumzeit Gravitation als ART dynamische Geometrie der Raumzeit, gekoppelt an Materie Ziel der Teilchenphysik:Kenntnis der grundlegenden Gesetze abgeleitet von einfachen Symmetrieprinzipen Stringtheorien, Supersymmetrie Neutronenphysik
17. /18. Jhdt Himmels- mechanik Mechanik Akustik Mechanik Vereinigungen:Vereinigung zuvor getrennter Phänomene 19. Jhdt Magnetismus Elektrizität Optik Wärmestrahlung Elektrodynamik Mechanik Themodynamik Stat. Mechanik 20. Jhdt QM E.-Dynamik QED QED Schw. WW QCD Standardmodell der Teilchen 21. Jhdt Teilchen + Kosmologie SM ART ???
Standardmodell der Teilchenphysik • Input: Principia: • Eichprinzip angewandt auf U(1) x SU(2) x SU(3) • Lorentzinvarianz: x‘ = Lx • CPT, ...Invarianz • Output: • Wechselwirkungen • Bewegungsgleichungen Maxwell, Schrödinger, Dirac • Existenz der Photonen, Gluonen, W±, Z0 (Träger der WW) • Erhaltung der Ladungen (Quelle der WW) • Fazit: SM ist sehr erfolgreich • z.B. als Basis für Technologie, Chemie, Mol.biologie D. Dubbers 2007
Grundlagen • Gesetze der Relativitätstheorie • 4er-Vektoren, Lorentztransformation 35 reelle Koeffizienten! (Lee 1956)
Jackson 1957 • S,S’,T,T’,V,V’A,A’,(P,P’): 20(18)-Kopplungen • S,S’,T,T’,V,V’A,A’,(P,P’): 10(8)- Kopplungen bei T • Verschiedene Annahmen: • H. Paul 1970
Adelberger 1993 • TRI, • TRI, V-A dh V=V’, A=A’
J.C. Hardy and I.S. Towner • S=S’, V=V’: S/V < 0.0013 (x 2) • bF < 0.0026 (x2)