Perspektiven der experimentellen Hochenergiephysik - Teil 3

1. Perspektiven der experimentellen Hochenergiephysik - Teil 3 135.284 Claudia-Elisabeth Wulz Institut für Hochenergiephysik der Österreichischen Akademie der Wissenschaften c/o CERN/EP, CH-1211 Genf 23 Tel. 0041 22 767 6592, GSM: 0041 79 201 0919 E-mail: Claudia.Wulz@cern.ch http: //home.cern.ch/~wulz Nov. 2001

2. Fundamentale offene Fragen der Teilchenphysik • Ursprung und Hierarchie der Teilchenmassen • Gibt es wirklich nur 3 Generationen von Quarks und Leptonen? • Materie-Antimaterie-Asymmetrie • Können alle Wechselwirkungen vereint werden? • Haben die heute bekannten Elementarteilchen eine innere Struktur? • Haben Neutrinos Masse?

3. ( ( ( ( ( ( ) ) ) ) ) ) u d c s b t e ne m nm t nt Standardmodell Materiefelder Fermionen (Spin 1/2): Leptonen, Quarks Leptonen Quarks schwache + elektromagn. WW schwache Wechselwirkung schwache, elektromagn. + starke WW

4. nenmnt < 3 eV < 0.19 MeV < 18.2 MeV e mt 0.511 eV 105.7 MeV 1.777 GeV u d s 5 MeV 7 MeV 150 MeV c b t 1.2 GeV 5 GeV 174 GeV Standardmodell Massen der Materieteilchen

5. W± Z0g g (80.419 ±0.056) GeV (91.1882 ± 0.0022) GeV 0 0 Tevatron LEP Standardmodell Eichfelder Bosonen (Spin 1): Eichbosonen Lokale Eichsymmetrie WW Eichbosonen SU(2)L schwach W+, W-, Z0 U(1)Y elektromagnetisch g SU(3)C stark g1, …, g8 Massen der Eichbosonen

6. Stärken der Wechselwirkungen (Kopplungskonstanten) Elektromagnetische Wechselwirkung Eichinvarianz Dirac-Lagrangedichte L: L = i y gm ∂my - myy y … Feldspinor Globale Eichtransformation:y’ = ei ay y’ = y e- i a a … reelle Zahl Lokale Eichtransformation:y’ = ei a(x)y y’ = y e- i a (x) x … 4-Vektor