1 Cząstki elementarne. Model standardowy Martyna Bienia 14.04.2016 r.

2 »Z czego zbudowany jest świat? »Co go scala? »Czy Model Standardowy jest poprawny?

3 Pojęcie cząstki elementarnej Cząstka elementarna- cząstka, która nie ma wewnętrznej struktury. W modelu standardowym cząstkami elementarnymi są: kwarki, leptony, gluony, fotony, bozony W+ i W- oraz bozony Z. Wszystkie inne obiekty są z nich złożone.

4 Pojęcie antycząstki »Antycząstka - obiekt o masie i spinie cząstki, lecz przeciwnych pozostałych liczbach kwantowych (ładunek, dziwność, liczba barionowa itp.)

5 Model standardowy »Teoria, która opisuje cząstki występujące w przyrodzie oraz wszystkie siły z wyjątkiem grawitacji. »Wyjaśnia większość skomplikowanych procesów oraz budowę i własności setek cząstek przy pomocy kilku tylko cząstek elementarnych i oddziaływań pomiędzy nimi: - 6 kwarków - 6 leptonów - cząstki przenoszące oddziaływanie: fotony.

6 Fermiony- fundamentalne składniki materii

7 Kwarki »Kwarki mają niezwykłą własność - ich ładunek elektryczny jest, w przeciwieństwie do protonu i elektronu, mających odpowiednie ładunki +1 i -1, ułamkowy np. 2/3, -1/3. »Nie występują pojedynczo. »Posiadają ładunek kolorowy.

8 Ładunek kolorowy »Kwarki i gluony posiadają za to ładunek kolorowy zwany krótko kolorem. Są trzy rodzaje koloru: czerwony, zielony i niebieski oraz odpowiednie antykolorowe ładunki.

9 Hadrony- cząstki złożone z kwarków Bariony- hadrony, w których skład wchodzą 3 kwarki (qqq) Mezony- zawierają jeden kwark (q) i jeden antykwark (q)

10 Struktura atomu

11 Diagram Feynmana

12 Leptony »Najbardziej znanym leptonem jest elektron (e - ). »Dla każdego leptonu istnieje jeszcze odpowiadająca cząstka antymaterii – antylepton (antyelektron ma specjalną nazwę – pozyton).

13 Oddziaływania »Elektromagnetyzm »Oddziaływanie silne »Oddziaływanie słabe

14 Elektromagnetyzm »Odpowiada ono za siły działające między naładowanymi cząstkami - ładunkami dodatnimi i ujemnymi. »Jednoimienne się odpychają, różnoimienne przyciągają.

15 Oddziaływanie silne »Działa tylko na niewielkie odległości rzędu 10 -15 m działa między kwarkami. » Cząstki przenoszące oddziaływanie silne nazywamy gluonami (ang. glue - klej). Gluony nie posiadają ładunku elektrycznego.

16 Oddziaływanie słabe »Są one około 10 10 słabsze od oddział. elektromagnetycznego i działają na bardzo małe odległości rzędu 10 -18 m. W oddziaływaniach słabych uczestniczą wszystkie cząstki z wyjątkiem fotonu.

17 Boska cząstka Higgsa »Cząstki elementarne w Modelu Standardowym nabierają masy wskutek oddziaływania z polem Higgsa, które stawia im opór. »Z nowym polem związana jest cząstka elementarna nazywana bozonem Higgsa.

18 LHC- Wielki Zderzacz Hadronów

19 Akceleratory »SLAC »Fermilab »CERN »DESY »KEK

20 Bibliografia »„Fizyka kwantowa” E.H. Wichmann »„Feynmana wykłady z fizyki. Tom 3.” R.P. Feynman »http://www.swiatnauki.pl/8,755.html »http://press.ifj.edu.pl/news/2012/09/07- 2/O_Higgsie_Modelu_Standardowym_LHC_popularnie.pdf »http://www.focus.pl/technika/lhc-najwiekszy-akcelerator-na- swiecie-gotowy-do-ponownego-uruchomienia-12307

21 Dziękuję za uwagę!