Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

D. Kiełczewska, wykład 71 Unifikacja elektro-słaba Potrzeba unifikacji Warunki unifikacji elektro-słabej Model Weinberga-Salama Rezonans Z 0 Liczenie zapachów.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "D. Kiełczewska, wykład 71 Unifikacja elektro-słaba Potrzeba unifikacji Warunki unifikacji elektro-słabej Model Weinberga-Salama Rezonans Z 0 Liczenie zapachów."— Zapis prezentacji:

1 D. Kiełczewska, wykład 71 Unifikacja elektro-słaba Potrzeba unifikacji Warunki unifikacji elektro-słabej Model Weinberga-Salama Rezonans Z 0 Liczenie zapachów neutrin (oraz generacji)

2 D. Kiełczewska, wykład 72 Unifikacja elektrosłaba (model Weinberga-Salama) Rozważmy proces: Możliwe diagramy 1-go rzędu: oraz diagramy 2-go rzędu: Ale amplituda prawd. tego procesu okazała się nieskończona. Tymczasem diagramy 1-go rzędu wystarczą do opisu mierzonego przekroju czynnego.

3 D. Kiełczewska, wykład 73 Unifikacja elektrosłaba Nieskończona amplituda. Pomysł: dodać na poziomie amplitudy dodatkowe procesy tak aby kasowały ten diagram w każdym rzędzie rachunku zaburzeń: z warunkiem unifikacji: oraz:

4 D. Kiełczewska, wykład 74 Kąt Weinberga: był wyznaczony z pomiarów stosunków przekrojów czynnych CC i NC przy niskich energiach przed wykryciem bozonów W i Z. Unifikacja elektrosłaba c.d. Liczba dubletów leptonów = liczba dubletów kwarków Z wykładu 6: 1 2 Stąd spodziewano się masy W: teraz: czyli z warunku unifikacji: Stałe sprzężenia oddz. elmgt i słabych są porównywalne, a różnica w prawdop. oddz. bierze się z różnych mas bozonów pośredniczących.

5 D. Kiełczewska, wykład 65 Rozpady Z 0 Z uniwersalności leptonowej można się spodziewać nastepujących stosunków rozgałęzień: 1 : 1 : 1 : 1 : 1 : 1 : 3 : 3 : 3 : 3 : 3 ( m(top)>m(Z) ) A tymczasem zmierzono: Z sprzęga się inaczej z leptonami naładowanymi niż z neutrinami. Z 0 nie jest po prostu neutralnym bozonem W Można się spodziewać, że bozony W +,W -, Z 0 i γ tworzą multiplet cząstek o podobnych własnościach (choć różnych masach) ale pamiętamy, że:

6 D. Kiełczewska, wykład 76 Model Weinberga-Salama Słaby izospin T: tryplet bozonów W (T=1): z takimi samymi sprzężeniami do dubletów fermionów Ale Z 0 nie może być identyczny z W 0 bo sprzężenia Z 0 inne dla neutrin. Dlatego dodaje się bozon B 0, singlet słabego izospinu (T=0, T 3 =0) oraz: gdzie

7 D. Kiełczewska, wykład 77 Procesy elektro-słabe Dla dominuje: Dla Formacja i rozpad rezonansu (Z jest rzeczywistą cząstką)

8 D. Kiełczewska, wykład 78 Teoria elektrosłaba znakomicie opisuje dane doświadczalne

9 D. Kiełczewska, wykład 79 Sukcesy unifikacji elektro-słabej: Przepowiedziała (w latach 60tych): istnienie kwarka c istnienie oddz. NC (neutral currents) – z udziałem bozonu neutralnego Z masy bozonów W i Z wprowadzając jeden arbitralny parametr (kąt Weinberga)

10 D. Kiełczewska, wykład 710 Rezonans Z 0 masa niezmiennicza - szerokość połówkowa - masa rezonansu Jeśli rezonans rozpada się do kilku kanałów: np:

11 D. Kiełczewska, wykład 711 Rezonans Z 0 Przekrój czynny na formację Z 0 w zderzeniu dowolnych 2 cząstek i dowolny rozpad: Stosunek rozgałęzień, albo prawd. rozpadu w dany kanał: Przekrój czynny na formację Z 0 w zderzeniu dowolnych 2 cząstek i rozpad f: Przekrój czynny na formację Z 0 w zderzeniu cząstek i oraz rozpad f: Korzystamy z niezmienniczości czasu: oraz

12 D. Kiełczewska, wykład 712 Rezonans Z 0 Szerokość i położenie maksimum wyznaczone przez masę Z i jego całkowitą szerokość Natomiast wysokość zależy od cząstkowych szerokości: Z pomiarów rozpadów Z 0 do różnych stanów końcowych wyznaczono: Z uniwersalności leptonowej:

13 D. Kiełczewska, wykład 713 Ile jest neutrin? zmierzone nie można zmierzyć, ale można policzyć wg. teorii elektrosłabej = GeV Dotyczy neutrin, których masy <45 GeV

14 D. Kiełczewska, wykład 714 Ile generacji? Jeden z warunków unifikacji elektrosłabej: Warunek jest spełniony oddzielnie dla każdej z 3 generacji: W ramach teorii elektro-słabej możnaby więc dodawać dowolnie kolejne generacje. W mierzonych szerokościach: nie znalazłyby odbicia rozpady do naładowanych leptonów lub kwarków o masach >45 GeV. Masy neutrin 3 generacji są b. małe i możemy się spodziewać, że ewentualna 4-ta generacja miałaby też lekkie neutrina. Ale biorąc pod uwagę warunek unifikacji taka dodatkowa generacja nie tylko neutrin, ale też cięższych cząstek jest wykluczona.

15 D. Kiełczewska, wykład 715 Unifikacja elektrosłaba c.d. Mając bardzo precyzyjne pomiary masy W i Z (LEP) można było wyznaczyć masę kwarka t przed jego wykryciem z pomiaru przekroju czynnego na: oraz uwzględniając poprawki wyższych rzędów: z bezpośrednich pomiarów


Pobierz ppt "D. Kiełczewska, wykład 71 Unifikacja elektro-słaba Potrzeba unifikacji Warunki unifikacji elektro-słabej Model Weinberga-Salama Rezonans Z 0 Liczenie zapachów."

Podobne prezentacje


Reklamy Google