Slabé interakce

1. Slabé interakce Zachovávají leptonová čísla, nezachovávají paritu, izotopický spin, podivnost, c, b , t Mají význam? Nyní standardní model elektromagnetických a slabých interakcí.

2. Fermiho vazbová konstanta G V bude tj. mezi spiny jader

3. Přechody sl= 0 tzv, dovolené přechody, s lzv. zakázané přechody Rozpady s ΔJ = 0 se nazývají Fermiho přechody ΔJ = 1 Gamow –Tellerovy přechody Fermiho přechody ≡ Gamow-Teller ≡

4. n ⟶ p e n + ⟶ p + e Ale jsou možné i další kombinace ale zachovává paritu

5. Nutno dodat pseudoskalární člen z experimentů Příspěvek do Fermiho přechodů Interakce typu T a A mění spin jader Příspěvek do Gamow-T přechodů

6. Diracovarovnice Nehmotná částice

7. ⦁ β rozpady Neutrina se nedetekují ⟹ měří se úhel mezi nabitým leptonem a odraženým jádrem Účinné průřezy preferují vektorovou a axiální vazbu ⦁ podélné polarizace leptonů Výpočty: helicitu 1 v interakcích T a S ⦁ v rozpadech π⟶μ⟶ e Čistá V-A interakce Pro

8. = Jaderné rozpady ⟹ Rozpady částic Rozpady pionů:

9. ⦁ ⦁ spor Modifikace σ zavedením intermediálního bosonu

10. Řešení : neutrálního vektorového bosonu Divergentní

11. Také v elektromagnetickýchinterakcích se odstraní divergence, když přispějí 3 diagramy Leptonové rozpady : ⟶ + ⟶ ⟶ + Podobně pro rozpady na miony a τ leptony Hadronové rozpady tj. rozpady na kvarky?

12. Semileptonové rozpady beze změny podivnosti, ΔS= 0 Např. rozpad neutronu Neleptonové rozpady podivných částic Selekční pravidla: i počáteční stav f koncový stav Důvod: transformace kvarku s (S= -1, I =0) na kvark d Např. rozpady hyperonu Λ ⟶ Pro případ, že pion a nukleon mají celkový Izotopický spin 1/2

13. obvykle Semileptonovérozpady podivných částic počátečního baryonu Rozpadové četnosti s různými hodnotami ΔS n ⟶ p e d ⟶ u e Rozpad neutronu: kvarkový proud stejnou strukturu jako čistá V-A vazba, Semileptonový rozpad hyperonu Λ , v maticovém elementu lze zaměnit index d za s Λ⟶ p e s ⟶ u e Výpočet: Po korekci na fázový prostor stejné větvící poměry ale Měření: slabé proudy s ΔS = 1 jsou potlačeny faktorem asi 20 vzhledem k ΔS = 0 Narušení univerzality?

14. Vlivfázovéhoprostoru,β rozpad n ⟶ p e Λ⟶ p e Frakce f = 8.3 Celková pravděpodobnost integrací přes celková dostupná energie pro lept. pár tj. rozdíl hmotností mezi baryony dw Fázový prostor Velké energie elektronu, ( korektní pro rozpad Λ ) w = = 1.3 MeV pro proton 177 MeV pro Λ w ≡ = 1/τ , τ je celková doba života = 2.6 ⦁ s, ale pro semileptonový rozpad Γ = f ⦁ Pro neutron = 889 s, f=1

15. Označení: kvarkový proud sza d

16. ≡ Proces s produkcí nabitých W tzv. nabité proudy

17. 21 % 6 % Rozpady mezonů K ~ 63 % 21 % 12 % πμν 26 % πeν 39 % 7 ⦁ Proč? Silně potlačené Popisuje rozpad ? ) Přechody s ΔS = 0 přechody s Δ=1

18. popisuje rozpad ? !!!! Rotace v izotopickém prostoru Obecně Do přibude člen

19. Celkový proud: ⟶

20. Rozpady i na páry Nenelastická interakce Rozpady pionů či kaonů, hybnost kolem 200 GeV, rozpadový tunel, absorbátor za ním komora. plněná těžkou kapalinou neutrin. Také byly nalezeny neelastické případy

21. CKM matice

22. Aparatura UA1

23. proton antiproton Boson má pouze jednu projekci spinu Nutná kvalitní selekce případů

25. elektronů Bosony W a Z byly zkoumány na urychlovači LEP v CERN a na urychlovači Tevatron ve FNAL

26. Narušení C Oscilace neutrálních kaonů Dva piony

27. Tři piony: momenty hybnosti l a L L=L=0 Fázový prostor τ( ) τ ( )

28. oscilace V čase t=0 čistý svazek o jednotkové intenzitě V čas t v TS kaonu bude mít nestacionární stav vlnovou funkci:

29. doba života

30. Regenerace + p ⟶ + Λ Prahové energie o délce elasticky Navíc přes produkci hyperonu větší absorpce

31. Ze svazku s podivností -1 vznikne i svazek s podivností +1. Experimentálně potvrzeno

32. Narušení CP v soustavě -

33. Obsahuje dvoupionové rozpady Modifikace stavů - Experiment: Narušení CP v důsledku směšování stavů -

34. Přímé narušení CP Příměs přechodů s ΔI = 3/2. Parametrizace příspěvků veličinou

35. Oscilace - - Hlavně přes výměnu kvarku t ⟶ velké Velmi malé Hodně rozpadových kanálů ⟶ LHC experiment LHCb

36. Sjednocení elektromagnetických a slabých interakcí Standardní model Slabé interakce Elektromagnetické interakce i pozorované

38. Prověřování standardního modelu elektroslabých interakcí f elektron, mion či lepton τ Nejvhodnější je koncový stav dvou mionů

39. C konstanty, které jsou funkcemi vektorových a axiálních vazb. konstant ( urychlovač PETRA v DESY Hamburk, experiment CELLO)

40. Rozpady , q + , ν + Celková rozpadová šířka: Počet leptonových rodin Experimenty na urychlovači LEP , CERN 2 x tři barvy Axiální a vektorové vazb. konstanty kvarků či leptonů

41. šířka bosonu , N ≡ počet leptonových rodin výpočet Experiment DELPHI Celková energie elektronového a pozitronového svazku

42. Oscilaceneutrin Standardní model: neutrina nehmotná, proč? Pontecorvo Vlastní stavy slabých interakcí Vlastní stavy operátoru hmotnosti Mají stejnou hybnost

43. Pravděpodobnost nalezení v původním svazku mionových neutrin Pravděpodobnost nalezení v původním svazku mionovýchneutrin

44. Rozšíření na 3 neutrina : ekvivalentní j směšování kvarků, tj CKM matici Oscilace mezi 3 generacemi neutrin závisí na parametrech 3 úhly, , Δ , Δ a fáze

45. experimenty Neutrina z urychlovačů 1. Sluneční neutrina

46. Malý tok 1 % z ale

47. Počet detekovaných interakcí/ očekávaných Kavkaz Gran Sasso, Itálie, 30 t Ga + N⟶ + N Detekceelektronů Čerenkovským zářením, kvůli pozadí práh na energii neutrin 3-6 GeV tj. detekována neutrina z boru. Počet detekovaných interakcí/ očekávaných ? Detekovány rovněž z kosmických spršek – pozorován deficit

49. Měřil tok všech neutrin ze slunce, terč deuterium Neutrální proudy nabité proudy Elektrony detekovány čerenkovským zářením v deuteriu Neutrony: detekovány záchytem na deuteriu ⟶ vznik fotonů o energii 6.15 MeV Comptonovský rozptyl ⟶ elektrony , čerenkov. záření Celkový tok neutrin s energií > 5 MeV: Podle očekávání Tok elektronových neutrin: Poloviční proti očekávání

50. 2. Reaktorová antineutrina: experimenty KamLand, DoubeChooze, DayaBay, RENO Korea Francie Japonsko Čína Nedostupná oblast v dúsledku pozadí