Kvarky, leptony, Higgsovy i jiné bosony a vůbec ta částicová havěť. Jiří Dolejší, Ústav částicové a jaderné fyziky MFF UK JDF 7. 2.

Podobné dokumenty
Za vysokými horami a hlubokými doly

LHC a ATLAS bilance prvního roku

Měření hmoty Higgsova bosonu podle doby letu tau leptonu

Cesta do mikrosvěta. Martin Rybář

Standardní model a kvark-gluonové plazma

Pozitron teoretická předpověď

Z µµ na ATLAS detektoru

A Large Ion Collider Experiment

Anihilace pozitronů v pevných látkách

Jana Nováková Proč jet do CERNu? MFF UK

Elementární částice. 1. Leptony 2. Baryony 3. Bosony. 4. Kvarkový model 5. Slabé interakce 6. Partonový model

Urychlovače částic principy standardních urychlovačů částic

Kam kráčí současná fyzika

Global Properties of A-A Collisions II

Podivnosti na LHC. Abstrakt

Studium D0 mesonu v experimentu STAR

Paul Adrien Maurice Dirac

Experiment ATLAS. Shluky protiběžných částic se srážejí každých 25 ns. tj. s frekvencí. Počet kanálů detektoru je 150 mil.

O čem se mluví v CERNu? Martin Rybář

Pokroky matematiky, fyziky a astronomie

Theory Česky (Czech Republic)

Prověřování Standardního modelu

Standardní model částic a jejich interakcí

postaven náš svět CERN

High Energy Physics Jiří Kvita, MFF UK

Pokroky matematiky, fyziky a astronomie

Studium proton-protonových srážek na RHIC

Pokroky matematiky, fyziky a astronomie

Za hranice současné fyziky

Efekty pozadí v měření oscilací neutrin Experiment Daya Bay. Viktor Pěč, ÚČJF MFF

Stanovisko hodnotící komise

Od kvarků k prvním molekulám

Studium produkce jetů v experimentu ALICE na urychlovači LHC

Detektor ATLAS na urychlovači LHC

zve studenty 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, (tedy všech) ročníků

Nedělejme z Higgs vědu Aneb Jak se dělají částice

Lineární urychlovače. Jan Pipek Dostupné na

Alexander Kupčo. kupco/qcd/ telefon:

Jiří Grygar: Velký třesk za všechno může... 1/ 22

Analysis of the decay Bs J/ψ φ

Petr Kulhánek: Honba za Higgsovými částicemi a moje červené poznámky

Stanovisko habilitační komise

ELEKTROMAGNETICKÁ INTERAKCE

Projekt podpořený Operačním programem Přeshraniční spolupráce Slovenská republika Česká republika

Experimentální metody ve fyzice vysokých energií Alice Valkárová

Urychlovače na nebi a pod zemí, aneb Velký třesk za všechno může

Přednášky z lékařské biofyziky Biofyzikální ústav Lékařské fakulty Masarykovy univerzity, Brno

FYZIKA MIKROSVĚTA. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Fyzika mikrosvěta - 3. ročník

VYPOUŠTĚNÍ KVANTOVÉHO DŽINA

Czech Technical University in Prague DOCTORAL THESIS

HMOTNOST JÁDRA JE S PŘESNOSTÍ 1% ROVNA A u, KDE u = ATOMOVÁ HMOTNOSTNÍ JEDNOTKA - u = 1, (28) x kg MeV

Fyzika atomového jádra

NEZADRŽITELNÝ VZESTUP ASTROČÁSTICOVÉ FYZIKY. Fyzikální ústav AV ČR, Praha

Jak se dělajíčástice Jiří Kvita, MFF UK

října 2009: Evropský týden astročásticové fyziky

Anihilace pozitronů v letu

ATOMOVÁ FYZIKA JADERNÁ FYZIKA

CERN základní informace předtím, než vyrazíme. Jaroslav Reichl, SPŠST Panská

06 - mikrosvět a energie jader

Detekce nabitých částic Jak se ztrácí energie průchodem částice hmotou?

ÈÁST VII - K V A N T O V Á F Y Z I K A

Co se stalo (a nestalo) ve fyzice elementárních částic od Šlapanic 98

Univerzita Karlova v Praze Matematicko-fyzikální fakulta. Josef Knot Velké urychlovače částic. Katedra didaktiky fyziky

Studium proton-protonových srážek na RHIC

Kosmické záření a Observatoř Pierra Augera. připravil R. Šmída

Relativistická dynamika

Katedra fyziky. Prověrka Standardního modelu a fyzika

I N V E S T I C E D O R O Z V O J E V Z D Ě L Á V Á N Í. neutronové číslo

Kalorimetry 10/29/2004 1

Fyzika vysokých energií. Jiří Kvita, MFF UK

ČÁSTICOVÁ ZLATÁ LÉTA SEDMDESÁTÁ

K čemu je dobrý Higgsův boson? Jiří Hořejší Ústav částicové a jaderné fyziky MFF UK

Studium produkce neutronů v tříštivých reakcích a jejich využití pro transmutaci jaderného odpadu

Higgsův boson. Závěrečná práce. Základní škola sv. Voršily v Olomouci Aksamitova 6, Olomouc. Autor: Marek Vysloužil, Václav Cenker.

o Mají poločíselný spin (všechny leptony a kvarky, všechny baryony - například elektron, neutrino, proton, neutron, baryony Λ hyperon...).

Kalorimetr Tilecal a rekonstrukce signálu. Seminář FzÚ, Tomáš Davídek, ÚČJF MFF UK 1

CERN Evropská organizace pro jaderný výzkum. Tomáš Kubeš

Elektromagnetická kalorimetrie a rekonstrukce π0 na ALICI. Jiri Kral University of Jyväskylä

Fyzika IV. -ezv -e(z-zv) kov: valenční elektrony vodivostní elektrony. Elektronová struktura pevných látek model volných elektronů

(v zrcadle výtvarné estetiky)

Příklady Kosmické záření

Uplatnění vztahu E = mc 2 při vzniku t kvarku Analýza dat z detektoru D0 ve Fermilabu

Fyzika elementárn (Standardní model)

Fyzikální vzdělávání. 1. ročník. Učební obor: Kuchař číšník Kadeřník. Implementace ICT do výuky č. CZ.1.07/1.1.02/ GG OP VK

Princip metody Transport částic Monte Carlo v praxi. Metoda Monte Carlo. pro transport částic. Václav Hanus. Koncepce informatické fyziky, FJFI ČVUT

Standardní model. Projekt je spolufinancován z prostředků ESF a státního rozpočtu ČR

Úloha č.: I Název: Studium relativistických jaderných interakcí. Identifikace částic a určování typu interakce na snímcích z bublinové komory.

CERN Evropská organizace pro jaderný výzkum. Tomáš Kubeš

Mezony π, mezony K, mezony η, η, bosony 1

Statický kvarkový model

Obsah PŘEDMLUVA...9 ÚVOD TEORETICKÁ MECHANIKA...15

2. Prostudovat charakter interakcí různých částic v hadronovém kalorimetru

Matematicko-fyzikální fakulta UK v projektu ATLAS-CERN

Atomové jádro Elektronový obal elektron (e) záporně proton (p) kladně neutron (n) elektroneutrální

základní informace předtím, než vyrazíme Jaroslav Reichl, SPŠST Panská

Kosmické záření a astročásticová fyzika

ČÁST VIII - M I K R O Č Á S T I C E

Objev gama záření z galaxie NGC 253

Moderní nástroje v analýze biomolekul

Vybrané podivnosti kvantové mechaniky

Transkript:

Kvarky, leptony, Higgsovy i jiné bosony a vůbec ta částicová havěť Jiří Dolejší, Ústav částicové a jaderné fyziky MFF UK JDF 7. 2. 2013

Standardní model kvarksismus - leptonismus Viz Částicová fyzika pro začátečníky, taháky viz http://pdg.lbl.gov/ Particle data group

Antičástice Paul Adrien Maurice Dirac (8. 8. 1902 20. 10. 1984)

Antičástice Carl David Anderson (3. 9. 1905 11. 1. 1991)

Antičástice Nobelovy ceny: 1933 Erwin Schrödinger, Paul Adrien Maurice Dirac (Paul A. M. DIRAC: Theory of electrons and positrons, Nobel Lecture, December 12, 1933) 1934 neudělena 1935 James Chadwick 1936 Victor Franz Hess, Carl David Anderson (Carl D. Anderson: The production and properties of positrons, Nobel Lecture, December 12, 1936)

Antičástice Aplikace: PET idea kolem 1960 realizace 1976 F18 Nuclide data Half-life 109.771(20) min Decay products Isotope mass 18 O 18.0009380(6) u Binding energy 137369.199± 0.593 kev Decay mode Decay energy Positron emission (97%) 0.6335 MeV Electron capture (3%) 1.6555 MeV

Neutrino Wolfgang Ernst Pauli (25. 4. 1900 15. 12. 1958)

Neutrino Clyde Lorrain Cowan Jr (6. 12. 1919 24. 5. 1974) Frederick Reines (16. 3. 1918 26. 8. 1998) 1956

Neutrino Nobelovy ceny: 1945 Wolfgang Pauli 1988 Leon M. Lederman, Melvin Schwartz, Jack Steinberger ( for the neutrino beam method and the demonstration of the doublet structure of the leptons through the discovery of the muon neutrino ) 1995 Martin L. Perl, Frederick Reines

Neutrino teď: Experiment Daya Bay

Daya Bay 11

12

Rovnice pro relativistickou energii E 2 4 m c p 2 c 2 může být přepsána do tvaru E 2 p 2 c 2 2 4 m c. Energie a hybnost mají v různých vztažných soustavách jiné hodnoty - láhev v mé ruce ve vlaku nemá žádnou kinetickou energii vzhledem k vlaku, ale může mít docela podstatnou energii vzhledem k zemi či osobě u trati. Ale ten speciální výraz nahoře - rozdíl kvadrátů E a p - se vždy rovná (nezávisle na vztažné soustavě) kvadrátu klidové hmotnosti částice vynásobené c 4, což je konstanta. Tato vlastnost vede k překvapivě jednoduchému způsobu, jak měřit hmotnosti nestabilních částic: Nestabilní částice s neznámou hmotností M E, p E p E 1 E 2 p 1 p 2 E, p E 1 2 1, p 2 Změřte energie a hybnosti produktů E, p rozpadu 1 1 a E, p 2 2 a potom spočítejte 2 2 2 2 ( E1 E2) ( p1 p2) c M c Dostanete hmotnost M! 4. V knihách o teorii relativity se můžete setkat s pojmem čtyřvektor energie-hybnosti, invariantní hmotnosti atd. Tyto pojmy se týkají přesně našeho tématu, poučte se více... 13

Di-muon resonances Full data sample Simple analysis: LVL1 muon trigger with p T ~ 6 GeV threshold 2 opposite-sign muons reconstructed by combining tracker and muon spectrometer both muons with z <1 cm from primary vertex Looser selection: includes also muons made of Inner Detector tracks + Muon Spectrometer segments Distances between resonances fixed to PDG values; Y(2S), Y(3S) resolutions fixed to Y(1S) resolution 14

Všichni hledají Higgse Peter Ware Higgs (* 29. 5. 1929)

Velmi řídký proces!!! 1 pb= 10-40 m 2 o deset řádů méně častý než běžné hadronové procesy. Proto potřebujeme hodně pp srážek

Tevatron Fermilab luminosita účinný průřez = počet událostí Příklad: 15 fb -1 0,005 pb = 75

4. Července 2012 A day to remember

The distribution of the four-lepton invariant mass, m 4l, for the selected candidates, compared to the background expectation in the 80 to 250 GeV mass range, for the combination of the s = 7 TeV and s = 8 TeV data. The signal expectation for a SM Higgs with m H = 125 GeV is also shown.

Combined search results: (a) The observed (solid) 95% CL upper limit on the signal strength as a function of m H and the expectation (dashed) under the background-only hypothesis. The dark and light shaded bands show the plus/minus one sigma and plus/minus two sigma uncertainties on the backgroundonly expectation. (b) The observed (solid) local p0 as a function of m H and the expectation (dashed) for a SM Higgs boson signal hypothesis (m = 1) at the given mass. (c) The best-fit signal strength m as a function of m H. The band indicates the approximate 68% CL interval around the fitted value.

Je to asi on, zbývá ho kompletně usvědčit

O jiném: těžké ionty RHIC, první 100+100 GeV Au+Au na STAR

Skok v energii, Na urychlovači RHIC se srážejí vstřícné svazky jader zlata ( 79 Au 197 ) s energiemi 100 GeV + 100 GeV (ale také protony 250 GeV + 250 GeV) krok do neznáma Na urychlovači LHC se srážejí vstřícné svazky protonů, plánovaná energie je 7 000 GeV + 7 000 GeV, plánují se svazky jader olova ( 82 Pb 207 ) s energiemi 2 770 GeV + 2 770 GeV 3,8 km 27 km

http://op-webtools.web.cern.ch/op-webtools/vistar/vistars.php?usr=lhc1 28

jádro jádro

proton proton

proton proton

více protonů více protonů

proton proton

Srážky těžkých iontů Šíření rychlých partonů v médiu Parametry: Střední volná dráha l, opacita <n>=l / l, transportní koeficient přenos kvadrátu hybnosti na jednotkovou délku q Prvotní srážka partonů Fragmentace na finální částice Délka dráhy partonu v médiu L Různé modely (Baier, Dokschitzer, Mueller, Peigné, Schiff Armesto, Salgado, Wiedemann Gyulassy, Lévai, Vitev HT: Luo, Qiu, Sterman Arnold, Moore, Yaffe), používající poruchovou QCD, liší se rolí ztrát ve srážkách s partony média a ztrát vyvolaných gluonovým brzdným zářením.

Proč se tím zabýváme na MFF? 39

Proč se tím zabýváme všude? 40

Proč se tím zabýváme? Fyzika srážek těžkých iontů je jedno z integrujících témat na ÚČJF (experiment + teorie, jádro + částice). Některé otázky jsou přístupné pro bakaláře, magisterští studenti se přirozeně začleňují do mezinárodní vědecké komunity (Balek Kosek Rybář Spousta) Fyzika těžkých iontů je pokročilá, ale krásně nehotová s perspektivou nových experimentálních dat a tím stimulace teorie. Fyzika je tu stále dobrodružství poznání. 41