A mikrorészecskék fizikája 2. A kvarkanyag Horváth Ákos ELTE Atomfizikai Tanszék
A kvarkok A részecskecsaládok (ismétlés, kcsh.-ok, közvetítő részecskék, Higgs-bozon) A kvarkok kvantumszámai (színek) Mikrorészecskék (belső szerkezet, osztályozás) A kvarkok kölcsönhatásai (erős kcsh., magerő, aszimptotikus szabadság) Kvarkbezárás (kozmikus sugárzás, hadronizáció, zsákmodell) A kvarkanyag formái (fázisdiagramm, ütközések, nehézionfizika kerete) Részecskegyorsítók (linac, ciklotron, szinkrotron, ütköző nyalábok, LHC) Kvark-folyadék (kvarkanyag-jelzések) Az LHC kísérletei (CMS, ALICE)
A részecskecsaládok A részecskék osztályozása e-, p+, n, -, e+, p-, , e, , K, , … 1. közelítés: protonnál könnyebb / nehezebb 2. közelítés: van-e benne kvark leptonok – hadronok (barionok, mezonok) qqq qq elemi részecskék – mikrorészecskék
u c t d s b A részecskecsaládok Leptonok Hadronok elemi részecsék u c t -1 2/3 Leptonok Hadronok elektron müon tau -1/3 d s b
A kvarkok kvantumszámai elektromos töltés spin íz barionszám izospin - = (sss) – Pauli-elv szín - R , G, B
Alapvető kölcsönhatások
A részecskék tömege Mitől van tömeg? Higgs-bozon (??)
A mikrorészecskék
A kvarkok kölcsönhatásai erős kölcsönhatás (kvantumszíndinamika írja le) kvark-antikvark potenciál magerő másodlagos erős kcsh. aszimptotikus szabadság
Kvarkbezárás alkalmazás: kozmikus sugárzás - -mezon keletkezése
A maganyag formái nukleonok ütközések fázisdiagramm
A maganyag fázisdiagrammja
Részecskegyorsítók
szinkrotron ciklotron Részecskegyorsítók szinkrotron ciklotron radioaktív atommagok nyalábjai
Kvarkfolyadék
Tényleg?? Jet-kioltás
LHC
Az LHC kísérletei A CMS detektor TOTEM