Events / 1 GeV

Cz ˛ astka Higgsa w LHC

Fizyka I (Mechanika)

Wykład XV:

• cz ˛ astki i fale

• spontaniczne łamanie symetrii i cz ˛ astka Higgsa

• jak działa akcelerator LHC

• poszukiwania cz ˛ astki Higgsa w LHC

• Informacje o egzaminie

Swiat cz ˛ ´ astek elementarnych

Model Standardowy

Cał ˛ a nasz ˛ a wiedz ˛e do´swiadczaln ˛ a na temat cz ˛ astek elementarnych bardzo dokładnie opisuje Model Standardowy

Ł ˛ aczy on teorie oddziaływa ´n elektro- magnetycznych, słabych i silnych.

Cz ˛ astkami modelu s ˛ a

• cz ˛ astki materii kwarki i leptony

• no´sniki oddziaływa ´n γ , g, W ^± i Z ^◦

A ich oddziaływania opisane s ˛ a w tamach

tzw. kwantowej teorii pola (QFT)

Cz ˛ astki i fale

W roku 1923 Louis de Broglie wysun ˛ ał hipotez ˛e, ˙ze wszystkie cz ˛ astki powinny przejawia´c własno´sci falowe !

Obraz przy przechodzeniu przez dwie szczeliny:

Swiatło ´

Zło˙zenie fal

⇒ pr ˛ a˙zki interferencyjne

Elektrony

70000 elektronów Elektrony te˙z zachowuj ˛ a si ˛e jak fale !

Do´swiadczenie potwierdziło hipotez ˛e de Broglie’a.

Cz ˛ astki i fale

Dyfrakcja na strukturach heksagonalnych

Swiatło ´ Elektrony

Cz ˛ astki i fale

Mechanika kwantowa opisuje cz ˛ astki poprzez tzw. funkcje falowe.

Ruch cz ˛ astki opisujemy jako rozchodzenie si ˛e “fal prawdopodobie ´nstwa”.

Amplituda tej fali opisuje prawdopodobie ´nstwo znalezienia cz ˛ astki w danym miejscu i danej chwili czasu. Dopiero pomiar ujawnia nam gdzie faktycznie była cz ˛ astka.

Fizycznie mierzalny (wpływaj ˛ acy na wynik pomiaru) jest tylko kwadrat amplitudy funkcji falowej. Jej faza (“polaryzacja fali”) jest nieistotna (nie wpływa na pomiar).

Symetria cechowania

Niezmienniczo´s´c teorii wzgl ˛edem zmiany fazy