Struktura materii

atom (10

-10

m)

jądro (10

-14

m)

nukleon (10

-15

m)

elektron

?

< 10

-18

m

kwark

?

Le

p

to

n

s

Q

u

a

rk

s

e

-

electron

d

down



e

e-neutrino

u

up

I



-

muon

s

strange





-neutrino

c

charm

II





tau

b

bottom





-neutrino

t

top

III

Generations:

Q = 0

Q = -1

Q = 2/3

Q = -1/3

Fe

rm

io

n

s:

s

p

in

-1

/2

rodziny

Świat codzienny jest zbudowany z cząstek 1. rodziny: u, d, and e

-

Przykład: proton = uud, neutron = udd

K

a

żd

a

c

zą

st

ka

p

o

sia

d

a

a

n

ty

cz

ą

st

e

kę

Cząstki elementarne

Antycząstka: pozytron

P.A.M.Dirac (1928) –
relatywistyczne

równanie falowe

• spin
• moment magnetyczny
• oraz energia:

2

2

4

2

c

p

c

m

E

e







mc

2

-mc

2

0

cząstka
(elektr
on)

dziura
(pozyto
n)

Carl Anderson
(1932) – odkrycie
w komorze
mgłowej z polem
B

Masy fermionów

e

-

electron

d

down



e

e-neutrino

u

up



-

muon

s

strange





-neutrino

c

charm

b

bottom

t

top

3x10

-3

5x10

-3

< 10

-8

5x10

-4

< 0.02

1.8

175

4.5

< 0.0002

0.1

1.5

0.3

jednostki: GeV/c

2



-

tau





neutrino

o duży wzrost mas wraz ze wzrostem generacji

o why generations anyway?

Polskie
nazwy

Flavour – zapach kwarków

Kolory kwarków

R

G

B

R

B

G

Kwarki mają ładunek
kolorowy

Istnieją tylko cząstki
o całkowitym
ładunku kolorowym
równym zeru.

Uwięzienie
kwarków
(kolorów)

Hadrony

bariony

mezony

Ładunek kolorowy

Uwięzienie kwarków

• Oddziaływanie między kwarkami rośnie wraz z
odległością.

• Próba rozdzielenia kwarków prowadzi do wytworzenia
nowej pary kwark-antykwark (jest to proces
korzystniejszy energetycznie).

mezon 

c

mezon D

-

mezon D

+

2

mc

E 

Zamiana energii na masę

Oddziaływanie kolorowe

q

q

g

Ładunek kolorowy jest zawsze
zachowany

Gluony muszą mieć ładunek kolorowy oraz ładunek
antykolorowy, gdyż zmieniają one zawsze dany kolor w
antykolor.

8 gluonów - 8 stanów kolorów – superoktet (SU3)

Gluony mogą oddziaływać ze sobą

Oddziaływanie między kwarkami rośnie wraz z odległością

Oddziaływanie między elektronami maleje wraz z odległością