BEVEZETÉS A RÉSZECSKEFIZIKÁBA
|
|
|
- Csenge Juhászné
- 7 évvel ezelőtt
- Látták:
Átírás
1 BEVEZETÉS A RÉSZECSKEFIZIKÁBA Gabriella.Pasztor@cern.ch CERN Hungarian Teachers Programme augusztus Pásztor: Bevezetés a részecskefizikába 1
2 PROGRAM Részecskefizika célja, eszközei Elemi részecskék és kölcsönhatásaik Szimmetriák a részecskefizikában Elemi részecskék tömege és a Higgs- bozon Neutrínók A Standard Modellen túl Pásztor: Bevezetés a részecskefizikába 2
3 1. RÉSZ Mit vizsgál a részecskefizika és milyen eszközökkel? Elemi részecskék és kölcsönhatásaik Pásztor: Bevezetés a részecskefizikába 3
4 A KÉRDÉS: MIK A VILÁGEGYETEM ELEMI ÉPÍTŐKÖVEI? Mik az elemi részecskék? A közöcük ható erők, kölcsönhatások? ~10-10 m ~10-14 m ~10-15 m Elemi részecske: Belső szerkezet nélküli. Nem feltétlenül stabil, elbomolhat más részecskékre. < m e - kvark Pásztor: Bevezetés a részecskefizikába 4
5 A VÁLASZ: A RÉSZECSKEFIZIKA STANDARD MODELLJE Kvarkok" u" up"" (fel)" c" charm" (bájos)" t" top" (felső)" H" HiggsI" bozon" Leptonok" d" down" (le)" e" elektron" s" strange" (furcsa)" μ" müon" b" bo=om" (alsó)"!" tau" g" gluon" "" foton" KölcsönI" hatás" közveutő" mérték" bozonok" ν e" elektroni" neutrínó" ν μ" müoni" neutrínó" Fermionok" ν!" taui" neutrínó" W" WIbozon" Z" ZIbozon" Bozonok" Pásztor: Bevezetés a részecskefizikába 5
6 A VÁLASZ: A RÉSZECSKEFIZIKA STANDARD MODELLJE A MATEMATIKA NYELVÉN L = 1 4 F µ a F aµ +i D + h.c. + i ij j + h.c. + D µ 2 V ( ) (Forces) (Erők) (Interacoons) (Kölcsönhatások) (Flavour) (Fermionok tömege) (EWSB) (Elektrogyenge szimmetriasértés) A Standard Modell Lagrange függvénye Pásztor: Bevezetés a részecskefizikába 6
7 A MEGISMERÉS ÚTJA Több mint 100 ötletekkel, elméletekkel és kísérletekkel teli év ~30 Nobel- díj Pásztor: Bevezetés a részecskefizikába 7
8 AMIT KÖZÉPISKOLÁBAN TANULUNK: AZ ATOM RÖVID TÖRTÉNETE ~10-10 m ~10-14 m ~10-15 m < m e - kvark I.e. 6. évszázad, India I.e. 5. évszázad, Görögország, Leukipposz, majd i.e. 450, Démokritész 1805, John Dalton: modern atomelmélet 1827, Robert Brown: kis részecskék véletlenszerű mozgása folyadékban à 1905, Albert Einstein: molekulák lökdösik 1869, Dmitri Mengyelejev: kémiai elemek periódusos rendszere 1897, J.J. Thomson: katódsugárzás q/m mérése elektron, minden atom része 1909, Ernest Rutherford: α részecskék szórása vékony arany fólián atommag, az atom bolygórendszer modellje 1913, Frederick Soddy: izotópok 1913, Henry Moseley: atommag töltés = periódusos rendszerbeli pozíció (Antonius van den Broek hipotézise) 1919, Rutherford, Hidrogén atommag minden más atommag része, proton 1919, Francis William Aston: tömeg spektrométer, izotóp- tömeg egész- szám szabály 1932, James Chadwick: neutron 1913, Niels Bohr: atom model kvantált elektronpályákkal (színképvonalak) 1924, Louis de Broglie: részecske hullám kecősség 1926, Erwin Schrödinger: atom matemaokai modellje 3D elektron hullámokkal 1964, Murray Gell- Mann és George Zweig: kvarkok Pásztor: Bevezetés a részecskefizikába 8
9 AZ ATOM Nem méretarányos! Pásztor: Bevezetés a részecskefizikába 9
10 AZ ATOM Nem méretarányos! Pásztor: Bevezetés a részecskefizikába 10
11 Kineokus elmélet, Termodinamika Boltzmann Maxwell Newton Részecskék e - μ - νe νµ τ - ντ ν mass e + p - Atom Atommag p + n Hadronok ( particle zoo )" u π d s Brown mozgás Terek Electromágneses Speciális relativitáselmélet Kvantum mechanika Hullám / részecske Fermionok / Bozonok Spin Antianyag c STANDARD MODELL b t QED GUT foton" Higgs W bozon Szuperszimmetria Szuperhúrok Fermi β-bomlás P, C, CP sértés W" Z" Gyenge Erős Radioaktivitás Elektrogyenge egyesítés 3 fermion család Yukawa π csere QCD szín gluon" Világegyetem Kozmikus sugarak Galaxisok; táguló világgegyetem Sötét anyag Kozmikus hácérsugárzás Kozmikus hácérsugárzás egyenetlenségei (COBE, WMAP) Sötét Energia (?) Általános relativitáselmélet Magfúzió Ősrobbanás ( Big bang ) Nukleoszintézis Infláció Technológia Detektor Geiger számláló Ködkamra Buborékkamra Ionizációs gázkamra Gyorsító Ciklotron Szinkrotron e + e - ütköztető Nyaláb hűtés Online számítógépek p + p - ütköztető Modern" detektorok" WWW GRID 2010 H Pásztor: Bevezetés a részecskefizikába From Rolf Landua 11
12 KITÉRŐ: MÉRTÉKEGYSÉGEK Energia: 1 ev = J (elektron által felvec energia, amint áthalad 1V potencialkülönbségen) Speciális relaovitáselmélet: E = mc 2 és E 2 =p 2 c 2 +m 02 c 4 Fénysebesség: c = m/s 1 Mértékegységek: [m] = [p] = [E] = ev (vagy kev, MeV, GeV, TeV) Proton nyugalmi tömege: m p = kg = 938 MeV/c 2 (vagy 938 MeV) Elektron nyugalmi tömege: m e = 511 kev/c 2 (vagy 511 kev) Heisenberg határozatlansági reláció: Δx Δp > h/4π, ΔE Δt > h/4π Planck állandó: h/2π J s ev s 1 p = 100 GeV/c impulzusú részecske ~10-18 m felbontással lát Elektromos töltés: proton töltése = 1 egység ( Coulomb) Pásztor: Bevezetés a részecskefizikába 12
13 A FELFEDEZÉS MÓDSZEREI Szórás kísérletek (példa: atommag felfedezése) Következtetés a megfigyelt rendszerek tulajdonságaiból: tömeg, spin, élecartam, (példa: a kvark- modell megszületése) Pásztor: Bevezetés a részecskefizikába 13
14 RÉSZECSKE SZÓRÁS MINT MIKROSZKÓP: AZ ATOMMAG FELFEDEZÉSE Az eredmény értelmezése atommag elektron(felhő) Cél- tárgy ~1/8000 Detektor Részecske forrás Geiger- Marsden (Rutherford) kísérlet: az atommag felfedezése Eredeo kísérleo elrendezés Pásztor: Bevezetés a részecskefizikába 14
15 KÍSÉRLETI ADATOK RENDSZEREZÉSE: A KVARKOK FELFEDEZÉSE Mezonok: kvark anokvark pár A as évekre több száz erős kölcsönhatásban Barionok: három- kvark állapot résztvevő részecskét fedeztek fel ( részecske állatkert ) 1962, Murray Gell- Mann rendszerezi a részecskéket, bevezeo a ritkaság (strageness) kvantumszámot, és megjósolja az Ω - = (sss) létezését (1969, Nobel díj) Javasolja (George Zweiggel párhuzamosan), hogy a sok hadron egyszerűen felépíthető három elemi részecskéből, a kvarkokból 1964, Brookhaven, Ω - felfedezése a megjósolt tulajdonságokkal A modern kvark modell megszüleok Spin- 0 mezon oktec Nyolcas út q: elektromos töltés s: strange- kvark szám Spin- 1/2 baryon oktec Spin- 3/2 baryon dekuplec Pásztor: Bevezetés a részecskefizikába 15
16 A RÉSZECSKEFIZIKA STANDARD MODELLJE Az es években dolgozták ki Egyesítec keretben írja le az anyag elemi alkotórészeit és a köztük fellépő elektromos, gyenge és erős nukleáris kölcsönhatásokat 19 kísérleoleg meghatározoc paraméter segítségével, igen nagy pontossággal Sheldon Glashow, Steven Weinberg, Abdus Salam (1979 Nobel- díj, elektrogyenge elmélet) Két alapvető elméletre támaszkodik a kvantummechanikára, ami leírja az anyag viselkedését igen kis távolság skálákon a speciális relaovitáselméletre, ami leírja a fényét megközelítő sebességű részecskék viselkedését Nem a teljes történet! Neutrínó tömeg? Gravitáció? Sötét anyag, sötét energia? Anyag anoanyag aszimmetria?? Pásztor: Bevezetés a részecskefizikába 16
17 A RÉSZECSKEFIZIKA STANDARD MODELLJE ANYAG Kvarkok" Leptonok" u" up"" (fel)" d" down" (le)" e" elektron" ν e" elektroni" neutrínó" 3 család c" charm" (bájos)" s" strange" (furcsa)" μ" müon" ν μ" müoni" neutrínó" t" top" (felső)" b" bo=om" (alsó)"!" tau" ν!" taui" neutrínó" g" gluon" "" foton" H" HiggsI" bozon" KölcsönI" hatás" közveutő" mérték" bozonok" Fermionok" W" WIbozon" Z" ZIbozon" Bozonok" Pásztor: Bevezetés a részecskefizikába 17
18 FERMIONOK ÉS BOZONOK Spin: belső impulzus- momentum Analógia: Föld forgása a tengelye körül spin Föld keringése a Nap körül pályamomentum Elemi részecskék esetében a spin nem köthető forgáshoz, hanem egy belső tulajdonság! Kvantum- rendszerekben az impulzusmomentum kvantált: h/2π [s (s+1)], ahol s egész (0,1,2 ) és fél- egész (1/2,3/2..) értékeket vehet fel Fermionok: fél- egész spinű részecskék (pl. az elektron, a proton, a neutron 1/2- spinű) Bozonok: egész spinű részecskék (pl. a foton, a pion 1- spinű) Fermionok és bozonok különbözően viselkednek a fermionok Fermi- Dirac staoszokával írhatók le, a Pauli- féle kizárási- elvet köveok, a bozonok a Bose- Einstein staoszokát köveok, és kondenzálódhatnak Pásztor: Bevezetés a részecskefizikába 18
19 A RÉSZECSKEFIZIKA STANDARD MODELLJE Meghatározó tulajdonságok: SPIN Kvarkok" 1/2 Leptonok" 1/2 u" up"" (fel)" d" down" (le)" e" elektron" c" charm" (bájos)" s" strange" (furcsa)" μ" müon" t" top" (felső)" b" bo=om" (alsó)"!" tau" g" gluon" "" foton" 0 H" HiggsI" bozon" KölcsönI" hatás" közveutő" mérték" bozonok" 1 ν e" elektroni" neutrínó" ν μ" müoni" neutrínó" ν!" taui" neutrínó" W" WIbozon" Z" ZIbozon" Fermionok" Bozonok" s = 1/2,... s = 0, 1,... Pásztor: Bevezetés a részecskefizikába 19
20 AZ ANYAG ÉPÍTŐKÖVEI: A FERMIONOK 4He atom Miért van három család, növekvő részecske tömegekkel? Pásztor: Bevezetés a részecskefizikába 20
21 LEPTONOK ( 1) elektron muon tau Elektromosan töltöc leptonok: a negašv töltésű elektron és nehezebb társai A nehéz töltöc leptonok gyorsan elbomlanak, például (0) elektron- neutrínó muon- neutrínó tau- neutrínó Honnan származik és mennyi a neutrínók tömege? Semleges neutrínók: nagyon könnyűek (sokáig 0- tömegűnek tartocák őket) és nehezen észlelhetők A neutrínók nagyon gyengén hatnak kölcsön, jelenlétükre fizikai folyamatokban általában a hiányzó energia és impulzus utal ( energia és impulzus megmaradás!) Pásztor: Bevezetés a részecskefizikába 21
22 LEPTONOK ( 1) (0) elektron elektron- neutrínó muon muon- neutrínó tau tau- neutrínó 1897, J.J. Thomson, katódsugárzás vizsgálata: elektron NOBEL Carl Anderson, kozmikus sugarak vizsgálata ködkamrával 1932, pozitron, az elektron ano- részecske társa 1936, muon (eleinte μ- mezon ) 1930, Wolfgang Pauli, β- bomlás magyarázata: neutrínó hipotézis NOBEL 1956, C. Cowan & F. Reines, reaktor ano- ν e kimutatása vízzel teli detektorral (neutron NOBEL Magyar vonatkozás: 1957, Szalay Sándor és Csikai Gyula: Ano- neutrínó észlelés 6He β- bomlásában hcp://epa.oszk.hu/00300/00342/00185/pdf/ FizSzem_EPA00342_2005_10_ pdf befogás + pozitron megsemmisülés) νe p n e +, e + e γγ NOBEL 1962, L.M. Lederman, M. Schwartz, J. Steinberger, Brookhaven AGS neutrínó nyaláb: muon neutrínó , M.L. Perl et al. (SLAC- LBL), SPEAR e + e - ütköztetőnél e + e - e ± μ +E hiányzó események: tau NOBEL 2000, DONUT kollaboráció (FNAL): tau neutrínó NOBEL Pásztor: Bevezetés a részecskefizikába 22
23 Dirac rela_visz_kus hullám- egyenlete szabad fermionokra: ANYAG ÉS ANTI- ANYAG e + e Buborék kamra mágneses térben Dirac- egyenlet negašv energiájú megoldása (1928) Minden részecskének van egy ano- részecske párja, amely mindenben megegyezik vele csak a töltése ellentétes: proton (+) ó ano- proton ( ) elektron ( ) ó pozitron (+) Gravitáció azonosan hat részecskékre és ano- részecskékre, mivel tömegük azonos A természetben β- bomlásban és kozmikus sugarak hatására a föld légkörében is keletkeznek Pozitron felfedezése kozmikus sugarak vizsgálatával (C. Anderson, 1932) Ha egy részecske és egy ano- részecske találkozik, energia felszabadulása közben megsemmisülnek Az univerzum születésekor azonos számban keletkeztek részecskék és ano- részecskék. Mi történt az an_- anyaggal? Pásztor: Bevezetés a részecskefizikába 23
24 KVARKOK 1964: M. Gell- Mann és G. Zweig felismeri, hogy a rengeteg részecske- ütköztetésben megfigyelt új részecske, megmagyarázható csupán három elemi alkotórész az u, d és s kvarkok létével 1970: S. Glashow, J. Iliopoulos, L. Maiani megjósolja a c kvark létezését az íz- váltó semleges áramok elnyomásának magyarázatául NOBEL pl. K 0 L bomlás: fel bájos felső le furcsa (beauty) alsó 1973: M. Kobayashi, T. Maskawa megjósolja a b kvark létezését a CP- sértés magyarázatául 1974: c kvark egyidejű felfedezése az USA BNL (S. Ting et al.) és SLAC (B. Richter et al.) NOBEL laboratóriumaiban 1977: b kvark felfedezése a FNAL- ban (USA) 1995: t kvark felfedezése a FNAL- ban Kvarkok nem figyelhetők meg szabadon, csupán kötöc állapotban, részecskékbe zárva NOBEL Pásztor: Bevezetés a részecskefizikába 24
25 Problémák a kvark modellel A KVARKOK SZÍNE Δ ++ = (u u u ) 3 azonos fermion, mi van a Pauli- kizárással? Mi tartja össze a hadronokat? _ Miért csak (qq) és (qqq) hadronok vannak? Miért nincs szabad kvark? Mezonok: kvark anokvark pár Barionok: három- kvark állapot A HADRONOK RENDSZEREZÉSE Spin- 0 mezon oktec q: elektromos töltés s: strange- kvark szám Spin- 1/2 baryon oktec Pásztor: Bevezetés a részecskefizikába Spin- 3/2 baryon dekuplec 25
26 A KVARKOK SZÍNE Problémák a kvark modellel Δ ++ = (u u u ) 3 azonos fermion, mi van a Pauli- kizárással? Mi tartja össze a hadronokat? Miért csak (qq) _ és (qqq) hadronok vannak? Miért nincs szabad kvark? Új kvantumszám, a szín bevezetése: Red, Green, Blue szín- töltés (à kvantum szín dinamika, QCD [quantum color dynamics) Δ ++ kvarkjai különböző (színű) kvantumállapotban vannak A kvarkok közöc erős szín- szín vonzás van (a szín az erős kcsh töltése) Csak színtelen állapotok szabadok (kvarkbezárás) Analógia a színlátással: 3 erős kcsh- beli állapot ~ 3 alapszín (ano- szín ~ kiegészítő szín, színtelen állapot ~ fehér) Pásztor: Bevezetés a részecskefizikába 26
27 HADRONOK: BARIONOK ÉS MEZONOK Hadron tömeg = Kvarkok tömege (1%) + (mozgási és helyzeo energia) Spin J = (Σ q ±½) + pályamomentum J = 1/2, 3/2, (fermionok) Q = 0, ±1, ±2 Nukleonok, J=1/2: p (uud), n (udd) J = 0, 1, (bozonok) Q = 0, ±1 Pionok, J=0: π - (ud), π - (ud), π 0 (uu- dd)/ 2 Pásztor: Bevezetés a részecskefizikába 27
28 PENTAKVARKOK? Hagyományosan Mezonok Barionok Exookus állapotok (QCD? Tetra- kvarkok? (Z c (3900), 2013, BESIII China, BELLE Japan) Pentakvarkok? (P c (4450) + és P c (4380) +, 2015 July, LHCb CERN) Hadron- molekulák vagy valódi több- kvark kötöc állapotok? Λ b J/ψ p K Pásztor: Bevezetés a részecskefizikába 28
29 A RÉSZECSKEFIZIKA STANDARD MODELLJE Kvarkok" Leptonok" u" up"" (fel)" d" down" (le)" e" elektron" ν e" elektroni" neutrínó" c" charm" (bájos)" s" strange" (furcsa)" μ" müon" ν μ" müoni" neutrínó" t" top" (felső)" b" bo=om" (alsó)"!" tau" ν!" taui" neutrínó" Kölcsönhatások g" gluon" "" foton" H" HiggsI" bozon" KölcsönI" hatás" közveutő" mérték" bozonok" Fermionok" W" WIbozon" Z" ZIbozon" Bozonok" Pásztor: Bevezetés a részecskefizikába 29
30 KÖZVETÍTŐ RÉSZECSKÉK: MÉRTÉK BOZONOK Részecskék közöc ható erőket elemi részecskék, ú.n. mérték bozonok közvešok Pásztor: Bevezetés a részecskefizikába 30
31 A RÉSZECSKEFIZIKA STANDARD MODELLJE Erős kölcsönhatás csak a kvarkokra hat, bezárja őket a hadronokba (színtöltés) Kvarkok" Leptonok" u" up"" (fel)" d" down" (le)" e" elektron" ν e" elektroni" neutrínó" c" charm" (bájos)" s" strange" (furcsa)" μ" müon" ν μ" müoni" neutrínó" t" top" (felső)" b" bo=om" (alsó)"!" tau" ν!" taui" neutrínó" g" gluon" "" foton" H" HiggsI" bozon" KölcsönI" hatás" közveutő" mérték" bozonok" Fermionok" W" WIbozon" Z" ZIbozon" Bozonok" Pásztor: Bevezetés a részecskefizikába 31
32 A RÉSZECSKEFIZIKA STANDARD MODELLJE Elektromágneses Kölcsönhatás az elektromosan töltöc részecskékre hat Kvarkok" Leptonok" u" up"" (fel)" d" down" (le)" 2/3-1/3-1 e" elektron" c" charm" (bájos)" s" strange" (furcsa)" μ" müon" t" top" (felső)" b" bo=om" (alsó)"!" tau" g" gluon" 0 0 "" foton" H" HiggsI" bozon" 0 KölcsönI" hatás" közveutő" mérték" bozonok" 0 ν e" elektroni" neutrínó" ν μ" müoni" neutrínó" ν!" taui" neutrínó" ±1 W" WIbozon" 0 Z" ZIbozon" Fermionok" Bozonok" Pásztor: Bevezetés a részecskefizikába 32
33 A RÉSZECSKEFIZIKA STANDARD MODELLJE Gyenge kölcsönhatás A neutrínók csupán ezt érzik, így nagyon nehéz őket detektálni. Kvarkok" Leptonok" u" up"" (fel)" d" down" (le)" e" elektron" ν e" elektroni" neutrínó" c" charm" (bájos)" s" strange" (furcsa)" μ" müon" ν μ" müoni" neutrínó" t" top" (felső)" b" bo=om" (alsó)"!" tau" ν!" taui" neutrínó" g" gluon" "" foton" W" WIbozon" Z" ZIbozon" H" HiggsI" bozon" KölcsönI" hatás" közveutő" mérték" bozonok" Fermionok" Bozonok" Pásztor: Bevezetés a részecskefizikába 33
34 ELEMI KÖLCSÖNHATÁSOK, ERŐK Példák Elektromágneses γ Erős g Gyenge W,Z Gravitációs (Graviton?) Elektromosan töltött részecskék Atomok, molekulák Optikai és elektromos berendezések Telekommunikáció Kvarkok Nukleonok (és más hadronok) Magfúzió a csillagokban Minden részecske Neutron bomlás n p + e ν e Radioaktív β-bomlások Energiatermelés a csillagokban Potenciál ~ 1/r -a/r + b r ~ e -m V r / r ~ 1/r Minden részecske Eső tárgyak Égitestek, galaxisok, fekete lyukak Hatótávolság (F~1/r 2 ) Rövid (1 fm ~ 1/m π ) Rövid (<1 fm) (F~1/r 2 ) Élettartam s π 0 γγ s Δ pπ >10-12 s π + µ + ν µ 1 fm = m R proton = 0.8 fm Pásztor: Bevezetés a részecskefizikába 34
35 KÖZVETÍTŐ RÉSZECSKÉK: MÉRTÉK BOZONOK Hierarchia probléma : gravitációs erőnek a többi erőhöz viszonyított gyengesége Pásztor: Bevezetés a részecskefizikába 35
36 FEYNMAN DIAGRAMMOK Képi megjelenítése a fizikai folyamatot leíró matemaokai kifejezéseknek Minden részecskét más vonalšpus jelöl Szabad véggel rendelkező vonalak valódi, megfigyelhető részecskéket, egyik vertexből (részecskevonalak találkozási pontjából) a másikba futók virtuális részecskéket jelölnek Fermionoknál a részecskéket és ano- részecskéket a nyíl iránya különbözteo meg Minden vertexhez tartozik egy csatolási állandó Minden vertexben energia/impulzus-, impulzusmomentum-, valamint töltésmegmaradás áll fenn A Standard Modell alapegyenlete, ún. Lagrange függvénye (1. előadás, 6. fólia) írja le, milyen vertexek léteznek, milyen kölcsönhatások játszódhatnak le A részecske kvantumszámai (pl. töltései) P e- határozzák meg, mely kölcsönhatásban vesz részt ~g s P q- ~g ~g P g P e+ P q Pásztor: Bevezetés a részecskefizikába 36
37 FEYNMAN DIAGRAMMOK A szórási folyamatok hatáskeresztmetszetének (kölcsönhatási valószínűségének) kiszámításához az összes lehetséges közbülső állapotra összegezni kell Minden közbülső állapot ábrázolható egy Feynman gráffal, melyeket könnyebb ácekinteni mint a mögöcük lévő bonyolult számításokat Csak perturbašv (= sorba fejthető) folyamatokat ábrázolhatunk így, ahol a csatolási állandó kicsi (<<1), pl. az erős kölcsönhatás kötöc állapotai nem írhatók így le Pásztor: Bevezetés a részecskefizikába 37
38 Csupán nagyon rövid ideig léteznek VIRTUÁLIS RÉSZECSKÉK Nem köveok a E 2 =p 2 c 2 +m 02 c 4 összefüggést de a megmaradási törvényeket betartják! Energiájuk bizonytalan a Heisenberg- féle határozatlansági törvény szerint: ΔE Δt > h/4π m=0 részecskék (pl. foton) virtuális formájának van tömege (a vákumtól kölcsönvec energiából) Közeli kapcsolatban állnak a kvantum fluktuáció fogalmával: tekinthetjük születésüket a kvantummechanikai mennyiségek várható érték körüli fluktuációjának következményeként m n = GeV m p = GeV erősen virtuális W boson! m W ~ 80 GeV Pásztor: Bevezetés a részecskefizikába 38
39 KÖLCSÖNHATÁSOK HATÓTÁVOLSÁGA ÉS A KÖZVETÍTŐ RÉSZECSKÉK TERMÉSZETE I. Hogyan függ az EM kölcsönhatás erőssége a távolságtól? Kvantummechanika szerint egy részecske összes lehetséges útját össze kell adni a megfelelő súlyokkal ahhoz, hogy egy fizikai jelenséget pontosan leírjunk Minél messzebb van két töltés a köztük haladó foton annál bonyolultabb úton haladhat, annál több virtuális párt tud kelteni távolsággal az erő csökken γ e - e + γ Pásztor: Bevezetés a részecskefizikába 39
40 KÖLCSÖNHATÁSOK HATÓTÁVOLSÁGA ÉS A KÖZVETÍTŐ RÉSZECSKÉK TERMÉSZETE II. Miért gyenge a gyenge kölcsönhatás? A közveštő részecskék (W, Z) nehezek, nagyobb energiára van szükség a létrehozásukhoz A részecskefizika nyelvén f 1 f 1 ' V* ~ 1 q 2 + M 2 f 2 f 2 Kölcsönhatási potenciál: V(r) ~ e Mr r Pásztor: Bevezetés a részecskefizikába 40
41 KÖLCSÖNHATÁSOK HATÓTÁVOLSÁGA ÉS A KÖZVETÍTŐ RÉSZECSKÉK TERMÉSZETE III. Miért erős az erős kölcsönhatás? A gluon tömege 0 (mint a fotoné) A gluon töltöc (színes) az erős kölcsönhatás szempontjából Nemcsak virtuális fermion párok, hanem gluon párok is születhetnek a vákumban Ezek a virtuális gluonok erősíok a kölcsönhatást! A feno potenciál leírja mindkét megfigyelt jelenséget: a kvark- bezárást és az aszimptookus szabadságot 8 fajta gluon: 9 szín anoszín kombináció: pp, pk, pz, kp, kk, kz, zp, zk, zz, de (pp+kk+zz)/ 3 színtelen ÚJ! a(r) változása biztosítja az aszimptookus szabadságot Pásztor: Bevezetés a részecskefizikába V(r) ~ a(r) r + br 41
42 KVARK BEZÁRÁS Mi történik, ha két részecskét megpróbálunk eltávolítani egymástól? A gluon önkölcsönhatás összehúzza az erővonalakat Elektromos tér (szécerjed) V(r) ~ 1/r Színtér (szétszakad) kvark bezárás V(r) ~ -a/r + b r Pásztor: Bevezetés a részecskefizikába 42
43 HADRONZÁPOROK Az ütközésben keletkező kvarkok távolodnak egymástól amíg energiájuk futja, kvark párokat keltenek kialakul egy részecske- vagy hadron- zápor ( jet ) A közeli kvark párok, kvark hármasok hadronokat hoznak létre (mezonok, barionok) Fragmentáció, hadronizáció Pásztor: Bevezetés a részecskefizikába Gluon felfedezése (DESY PETRA) 43
44 EXTRA Pásztor: Bevezetés a részecskefizikába 44
45 A STANDARD MODELL Kvarkok Leptonok u up (fel) d down (le) e elektron c charm (bájos) s strange (furcsa) μ müon t top (felső) b bocom (alsó) τ tau g gluon γ foton H Higgs- bozon Kölcsön- hatás közveštő mérték bozonok ν e elektron- neutrínó ν μ müon- neutrínó ν τ tau- neutrínó W W- bozon Z Z- bozon Fermionok Bozonok Pásztor: Bevezetés a részecskefizikába 45
46 A STANDARD MODELL + ano- részecskék Pásztor: Bevezetés a részecskefizikába 46
47 Pásztor: Bevezetés a részecskefizikába 47
48 RÉSZECSKE DETEKTOROK Töltés meghatározás Impulzus mérés F = qv B = m v 2 r r = mv qb Pásztor: Bevezetés a részecskefizikába 48
49 RÉSZECSKE DETEKTOROK Detektor metszet, részecske nyomokkal Részecskék nyoma a detektorban Pásztor: Bevezetés a részecskefizikába 49
50 A NÉHAI OPAL DETEKTOR LEP gyorsító 4 sok- célú detektorának (ALEPH, DELPHI, L3, OPAL) egyike Adatgyűjtés: Méret: 12 m x 12m x 12m Pásztor: Bevezetés a részecskefizikába 50
51 LEP LEP1, s 91 GeV: e + e - Z ff LEP2, s 200 GeV: e + e - WW, ZZ, ff(γ), Pontszerű leptonok ütközése Tiszta események Tipikus LEP2 esemény: e + e - WW qqqq 4 hadron zápor <100 töltöc részecske Pásztor: Bevezetés a részecskefizikába 51
52 ??? Pásztor: Bevezetés a részecskefizikába 52
53 Z μ + μ - AT LEP OPAL Pásztor: Bevezetés a részecskefizikába 53
54 ??? Pásztor: Bevezetés a részecskefizikába 54
55 Z μ + μ - γ AT LEP OPAL Pásztor: Bevezetés a részecskefizikába 55
56 ??? Pásztor: Bevezetés a részecskefizikába 56
57 Z e + e - AT LEP OPAL Pásztor: Bevezetés a részecskefizikába 57
58 ??? Pásztor: Bevezetés a részecskefizikába 58
59 Z e + e - γ AT LEP OPAL Pásztor: Bevezetés a részecskefizikába 59
60 ??? Pásztor: Bevezetés a részecskefizikába 60
61 Z τ + τ - μ + e - + E hiányzó AT LEP OPAL Pásztor: Bevezetés a részecskefizikába 61
62 ??? Pásztor: Bevezetés a részecskefizikába 62
63 Z τ + τ - h + (h - h + h - ) + E hiányzó AT LEP OPAL Tau élecartam (0.3 ps) mérhető ilyen eltolt vertexű eseményekkel Pásztor: Bevezetés a részecskefizikába 63
64 ??? Pásztor: Bevezetés a részecskefizikába 64
65 Z ννγ AT LEP OPAL Pásztor: Bevezetés a részecskefizikába 65
66 ??? Pásztor: Bevezetés a részecskefizikába 66
67 Z qq AT LEP OPAL Pásztor: Bevezetés a részecskefizikába 67
68 ??? Pásztor: Bevezetés a részecskefizikába 68
69 Z qqg AT LEP OPAL Pásztor: Bevezetés a részecskefizikába 69
70 ??? K 0 Pásztor: Bevezetés a részecskefizikába 70
71 Z bb AT LEP OPAL - b b K 0 Pásztor: Bevezetés a részecskefizikába 71
72 ??? φ K + K - J/ψ μ + μ - Pásztor: Bevezetés a részecskefizikába 72
73 Z bb AT LEP OPAL - b b φ K + K - J/ψ μ + μ - B s J/ψ φ Pásztor: Bevezetés a részecskefizikába 73
74 Z BOZON BOMLÁS elektron pár muon pár tau pár muon, elektron kvark (hadron zápor) pár kvark pár és gluon tau pár hadron, muon (3 hadron zápor) Pásztor: Bevezetés a részecskefizikába 74
75 Z BOZON BOMLÁS A LEP GYORSÍTÓN elektron pár muon pár tau pár elektron, muon kvark (hadron zápor) pár kvark pár és gluon (3 hadron zápor) tau pár 1 és 3 hadron Pásztor: Bevezetés a részecskefizikába 75
BEVEZETÉS A RÉSZECSKEFIZIKÁBA
BEVEZETÉS A RÉSZECSKEFIZIKÁBA Pásztor Gabriella University of Geneva & MTA Wigner FK Gabriella.Pasztor@cern.ch CERN Hungarian Teachers Programme. PROGRAM HéOő Részecskefizika célja, eszközei Elemi részecskék
BEVEZETÉS A RÉSZECSKEFIZIKÁBA
BEVEZETÉS A RÉSZECSKEFIZIKÁBA Pásztor Gabriella Gabriella.Pasztor@cern.ch CERN Hungarian Teachers Programme 2011. augusztus 15 10. 1. RÉSZ Mit vizsgál a részecskefizika és milyen eszközökkel? Elemi részecskék
Részecskefizika kérdések
Részecskefizika kérdések Hogyan ad a Higgs- tér tömeget a Higgs- bozonnak? Milyen távla= következménye lesznek annak, ha bebizonyosodik a Higgs- bozon létezése? Egyszerre létezhet- e a H- bozon és a H-
Bevezetés a részecske fizikába
Bevezetés a részecske fizikába Kölcsönhatások és azok jellemzése Kölcsönhatás Erősség Erős 1 Elektromágnes 1 / 137 10-2 Gyenge 10-12 Gravitációs 10-44 Erős kölcsönhatás Közvetítő részecske: gluonok Hatótávolság:
JÁTSSZUNK RÉSZECSKEFIZIKÁT!
JÁTSSZUNK RÉSZECSKEFIZIKÁT! Dr. Oláh Éva Mária Bálint Márton Általános Iskola és Középiskola, Törökbálint MTA Wigner FK, RMI, NFO ELTE, Fizikatanári Doktori Iskola, Fizika Tanítása Program PhD olaheva@hotmail.com
Bevezetés a részecskefizikába
Bevezetés a részecskefizikába Kölcsönhatások Az atommag felépítése Az atommag pozitív töltésű protonokból (p) és semleges neutronokból (n) áll. A protonok és neutronok kvarkokból + gluonokból állnak. A
Hadronok, atommagok, kvarkok
Zétényi Miklós Hadronok, atommagok, kvarkok Teleki Blanka Gimnázium Székesfehérvár, 2012. február 21. www.meetthescientist.hu 1 26 Atomok Démokritosz: atom = legkisebb, oszthatatlan részecske Rutherford
Határtalan neutrínók
Határtalan neutrínók Trócsányi Zoltán Eötvös Loránd Tudományegyetem és MTA-DE Részecskefizikai Kutatócsoport HTP utótalálkozó Budapest 218. december 8 Mottó A tudománynak azonban, hogy el ne satnyuljon,
Bevezetés a részecskefizikába
Horváth Dezső: Bevezetés a részecskefizikába I CERN, 2009. augusztus 18. 1. fólia p. 1 Bevezetés a részecskefizikába Előadássorozat fizikatanárok részére (CERN, 2009. aug. 17-21.) Horváth Dezső horvath@rmki.kfki.hu
Bevezetés a részecskefizikába
Bevezetés a részecskefizikába Előadássorozat fizikatanárok részére (CERN, 2007) Horváth Dezső horvath@rmki.kfki.hu. MTA KFKI Részecske és Magfizikai Kutatóintézet, Budapest és ATOMKI, Debrecen Horváth
Bevezetés a részecskefizikába
Horváth Dezső: Bevezetés a részecskefizikába I: SM CERN, 2014. augusztus 18. p. 1 Bevezetés a részecskefizikába Előadássorozat fizikatanárok részére CERN, 2014. aug. 18-22. (Pásztor Gabriella helyett)
Bevezetés a modern fizika fejezeteibe. 4. (e) Kvantummechanika. Utolsó módosítás: december 3. Dr. Márkus Ferenc BME Fizika Tanszék
Bevezetés a modern fizika fejezeteibe 4. (e) Kvantummechanika Utolsó módosítás: 2014. december 3. 1 A Klein-Gordon-egyenlet (1) A relativisztikus dinamikából a tömegnövekedésre és impulzusra vonatkozó
Elemi részecskék, kölcsönhatások. Atommag és részecskefizika 4. előadás március 2.
Elemi részecskék, kölcsönhatások Atommag és részecskefizika 4. előadás 2010. március 2. Az elektron proton szóródás E=1MeVλ=hc/(sqrt(E 2 -mc 2 )) 200fm Rutherford-szórás relativisztikusan Mott-szórás E=10MeVλ
A Lederman-Steinberger-Schwartz-f ele k et neutrn o ks erlet
A Lederman-Steinberger-Schwartz-f ele k et neutrn o ks erlet Modern zikai ks erletek szemin arium Kincses D aniel E otv os Lor and Tudom anyegyetem 2017. február 21. Kincses Dániel (ELTE) A két neutrínó
Részecskefizika. Ujvári Balázs Debreceni Egyetem, Fizika Intézet HTP2017
Részecskefizika Ujvári Balázs Debreceni Egyetem, Fizika Intézet HTP2017 Oláh Éva előadása Atom, nukleon, kvarkok méretei Hogy rakunk össze egy protont? Színek, antiszínek (a hadronok legyenek fehérek)
Részecskefizika. Ujvári Balázs HTP2016
Részecskefizika Ujvári Balázs HTP2016 Oláh Éva előadása Atom, nukleon, kvarkok méretei Hogy rakunk össze egy protont? Színek, antiszínek (a hadronok legyenek fehérek) Bomlási szabályok, megmaradó mennyiségek
Radiokémia vegyész MSc radiokémia szakirány Kónya József, M. Nagy Noémi: Izotópia I és II. Debreceni Egyetemi Kiadó, 2007, 2008.
Radiokémia vegyész MSc radiokémia szakirány Kónya József, M. Nagy Noémi: Izotópia I és II. Debreceni Egyetemi Kiadó, 2007, 2008. Kiss István,Vértes Attila: Magkémia (Akadémiai Kiadó) Nagy Lajos György,
CERN: a szubatomi részecskék kutatásának európai központja
CERN: a szubatomi részecskék kutatásának európai központja 1954-ben alapította 12 ország Ma 20 tagország 2007-ben több mint 9000 felhasználó (9133 user ) ~1 GCHF éves költségvetés (0,85%-a magyar Ft) Az
Úton az elemi részecskék felé. Atommag és részecskefizika 2. előadás február 16.
Úton az elemi részecskék felé Atommag és részecskefizika 2. előadás 2010. február 16. A neutron létének következményei I. 1. Az atommag alkotórészei Z db proton + N db neutron, A=N+Z az atommag tömege
Atomfizika. Az atommag szerkezete. Radioaktivitás Biofizika, Nyitrai Miklós
Atomfizika. Az atommag szerkezete. Radioaktivitás. 2010. 10. 13. Biofizika, Nyitrai Miklós Összefoglalás Atommag alkotói, szerkezete; Erős vagy magkölcsönhatás; Tömegdefektus. A kölcsönhatások világképe
Kvarkok. Mag és részecskefizika 2. előadás Február 23. MRF2 Kvarkok, neutrínók
Kvarkok Mag és részecskefizika. előadás 018. Február 3. A pozitron felfedezése A1 193 Anderson (Cal Tech) ködkamra kozmikus sugárzás 1300 db fénykép pozitrónium PET Antihidrogén Kozmikus sugárzás antirészecske:
A tau lepton felfedezése
A tau lepton felfedezése Szabó Attila András ELTE TTK Kísérleti mag- és részecskefizikai szeminárium 2014.12.04. Tartalom 1 Előzmények(-1973) e-μ probléma e+e- annihiláció kísérletekhez vezető út 2 Felfedezés(1973-1976)
http://www.nature.com 1) Magerő-sugár: a magközéppontból mért távolság, ameddig a magerők hatótávolsága terjed. Rutherford-szórásból határozható meg. R=1,4 x 10-13 A 1/3 cm Az atommag terének potenciálja
Útban a Standard Modell felé
Útban a Standard Modell felé Mag és részecskefizika 4. előadás 2017. március 10. Amiről eddig tanultunk Hadronok: kvarkok kötött állapotai Barionok (qqq), anti-barionok (qqq), mezonok (qq) Rezonanciák
NAGY Elemér Centre de Physique des Particules de Marseille
Korai CERN együtműködéseink a kísérleti részecskefizika terén Az EMC és L3 kísérletek NAGY Elemér Centre de Physique des Particules de Marseille Előzmények A 70-es évektől kezdve a CERN meghatározó szerephez
Repetitio est mater studiorum
Repetitio est mater studiorum Anyagi részecskék Kvarkok: A mai nap főszereplői Közvetítő részecskék Leptonok: Ők mind Fermionok (s=1/2) Ők mind Bozonok (s=1) 2. Kölcsönhatások Milyen kölcsönhatásokra utalnak
Kvarkok. Mag és részecskefizika 2. előadás Február 24. MRF2 Kvarkok, neutrínók
Kvarkok Mag és részecskefizika. előadás 017. Február 4. V-részecskék 1. A15 felfedezés 1946, Rochester, Butler ezen a képen egy semleges részecske bomlásakor két töltött részecske (pionok) nyoma villa
Belső szimmetriacsoportok: SU(2), SU(3) és a részecskék rendszerezése, a kvarkmodell alapjai
Belső szimmetriacsoportok: SU(), SU() és a részecskék rendszerezése, a kvarkmodell alapjai Izospin Heisenberg, 9: a proton és a neutron nagyon hasonlít egymásra, csak a töltésük különbözik. Ekkor, -ben
Sinkovicz Péter. ELTE, MSc II november 8.
Út az elemi részecskék felfedezéséhez és az e e + ütközések ELTE, MSc II. 2011. november 8. Bevezető c kvark τ lepton b kvark Gyenge kölcsönhatás Áttekintés 1 Bevezető 2 c kvark V-A elmélet GIM mechanizmus
Atomfizika. Az atommag szerkezete. Radioaktivitás Biofizika, Nyitrai Miklós
Atomfizika. Az atommag szerkezete. Radioaktivitás. 2010. 10. 12. Biofizika, Nyitrai Miklós Miért hiszi mindenki azt, hogy az atomfizika egyszerű, szép és szerethető? A korábbiakban tárgyaltuk Az atom szerkezete
Megmérjük a láthatatlant
Megmérjük a láthatatlant (részecskefizikai detektorok) Hamar Gergő MTA Wigner FK 1 Tartalom Mik azok a részecskék? mennyi van belőlük? miben különböznek? Részecskegyorsítók, CERN mire jó a gyorsító? hogy
Legújabb eredmények a részecskefizikában. I. rész
ismerd meg! Legújabb eredmények a részecskefizikában I. rész 1. A részecskék osztályozása Jelenlegi tudásunk szerint az anyag fermion típusú építkövekbl és bozon típusú ragasztóanyagból épül fel. (A világegyetem
Gyorsítók. Veszprémi Viktor ATOMKI, Debrecen. Supported by NKTH and OTKA (H07-C 74281) 2009. augusztus 17 Hungarian Teacher Program, CERN 1
Gyorsítók Veszprémi Viktor ATOMKI, Debrecen Supported by NKTH and OTKA (H07-C 74281) 2009. augusztus 17 Hungarian Teacher Program, CERN 1 Az anyag felépítése Részecskefizika kvark, lepton Erős, gyenge,
Radioaktivitás és mikrorészecskék felfedezése
Radioaktivitás és mikrorészecskék felfedezése Mag és részecskefizika 1. előadás 2017. Február 17. A félév tematikája 1. Mikrorészecskék felfedezése 2. Kvark gondolat bevezetése, béta-bomlás, neutrínóhipotézis
Mese a Standard Modellről 2*2 órában, 1. rész
Mese a Standard Modellről 2*2 órában, 1. rész Előadás a magyar CMS-csoport számára (RMKI-ATOMKI-CERN, 2008. június 6.) Horváth Dezső horvath rmki.kfki.hu. MTA KFKI Részecske és Magfizikai Kutatóintézet,
Paritássértés FIZIKA BSC III. MAG- ÉS RÉSZECSKEFIZIKA SZEMINÁRIUM PARITÁSSÉRTÉS 1
Paritássértés SZEGEDI DOMONKOS FIZIKA BSC III. MAG- ÉS RÉSZECSKEFIZIKA SZEMINÁRIUM 2013.11.27. PARITÁSSÉRTÉS 1 Tartalom 1. Szimmetriák 2. Paritás 3. P-sértés 1. Lee és Yang 2. Wu kísérlet 3. Lederman kísérlet
A RÉSZECSKEFIZIKA ANYAGELMÉLETE: A STANDARD MODELL
tartozó valószínûség -hez, a többi nullához tart. A most vizsgált esetben (M M = 0) a (0) szerint valóban ennekkell történnie. Teljesen hasonlóan igazolható (0) helyessége akkor is, amikor k = n. A közbensô
egyetemi állások a relativitáselmélet általánosítása (1915) napfogyatkozás (1919) az Einstein-mítosz (1920-tól) emigráció 1935: Einstein-Podolsky-
egyetemi állások a relativitáselmélet általánosítása (1915) napfogyatkozás (1919) az Einstein-mítosz (1920-tól) emigráció 1935: Einstein-Podolsky- Rosen cikk törekvés az egységes térelmélet létrehozására
Axion sötét anyag. Katz Sándor. ELTE Elméleti Fizikai Tanszék
Az axion mint sötét anyag ELTE Elméleti Fizikai Tanszék Borsányi Sz., Fodor Z., J. Günther, K-H. Kampert, T. Kawanai, Kovács T., S.W. Mages, Pásztor A., Pittler F., J. Redondo, A. Ringwald, Szabó K. Nature
a Bohr-féle atommodell (1913) Niels Hendrik David Bohr ( )
a Bohr-féle atommodell (1913) Niels Hendrik David Bohr (1885-1962) atomok gerjesztése és ionizációja elektronnal való bombázással (1913-1914) James Franck (1882-1964) Gustav Ludwig Hertz (1887-1975) Nobel-díj
A részecskefizika kísérleti eszközei
A részecskefizika kísérleti eszközei (Gyorsítók és Detektorok) Hamar Gergő MTA Wigner FK 1 Tartalom Mit kell/lehet mérni egy részecskén? miben különböznek? hogyan és mit mérünk? Részecskegyorsítók, CERN
Milyen eszközökkel figyelhetők meg a világ legkisebb alkotórészei?
Milyen eszközökkel figyelhetők meg a világ legkisebb alkotórészei? Veres Gábor ELTE Fizikai Intézet Atomfizikai Tanszék e-mail: vg@ludens.elte.hu Az atomoktól a csillagokig előadássorozat nem csak középiskolásoknak
Részecskefizikai gyorsítók
Részecskefizikai gyorsítók 2010.12.09. Kísérleti mag- és részecskefizikai szeminárium Márton Krisztina Hogyan látunk különböző méreteket? 2 A működés alapelve az elektromos tér gyorsítja a részecskét különböző
Atomfizika. Fizika kurzus Dr. Seres István
Atomfizika Fizika kurzus Dr. Seres István Történeti áttekintés 440 BC Democritus, Leucippus, Epicurus 1660 Pierre Gassendi 1803 1897 1904 1911 19 193 John Dalton Joseph John (J.J.) Thomson J.J. Thomson
Az atomhéj (atommag körüli elektronok) fizikáját a kvantumfizika írja le teljes körűen.
MGFIZIK z atomhéj (atommag körüli elektronok) fizikáját a kvantumfizika írja le teljes körűen. Z TOMMG SZERKEZETE, RDIOKTIVITÁS PTE ÁOK Biofizikai Intézet Futó Kinga magfizika azonban még nem lezárt tudomány,
A Standard modellen túli Higgs-bozonok keresése
A Standard modellen túli Higgs-bozonok keresése Elméleti fizikai iskola, Gyöngyöstarján, 2007. okt. 29. Horváth Dezső MTA KFKI Részecske és Magfizikai Kutatóintézet, Budapest és ATOMKI, Debrecen Horváth
Papp Gábor, Németh Judit. Magfizika. egyetemi jegyzet fizika tanár szakos hallgatóknak. 2003, ELTE, Budapest
1 Papp Gábor, Németh Judit Magfizika egyetemi jegyzet fizika tanár szakos hallgatóknak 2003, ELTE, Budapest 2 Tartalomjegyzék 1. Atommagok tulajdonságai 7 1.1. Az atommag alkotórészei......................
Atomfizika. Fizika kurzus Dr. Seres István
Atomfizika Fizika kurzus Dr. Seres István Történeti áttekintés J.J. Thomson (1897) Katódsugárcsővel végzett kísérleteket az elektron fajlagos töltésének (e/m) meghatározására. A katódsugarat alkotó részecskét
Részecske- és magfizika vizsgakérdések
Részecske- és magfizika vizsgakérdések Az alábbi kérdések (vagy ezek kombinációi) fognak az írásbeli és szóbeli vizsgán is szerepelni. A vastag betűs kérdések egyszerűbb, beugró-kérdések, ezeknek kb. 90%-át
8. AZ ATOMMAG FIZIKÁJA
8. AZ ATOMMAG FIZIKÁJA Az atommag szerkezete (40-44 oldal) A tömegspektrométer elve Az atommag komponensei Izotópok Tömeghiány, kötési energia, stabilitás Magerők Magmodellek Az atommag stabilitásának
Mikrokozmosz világunk építôköveinek kutatása
HORVÁTH ZALÁN Mikrokozmosz világunk építôköveinek kutatása Horváth Zalán fizikus, az MTA rendes tagja Az anyagi világ szerkezetének megismerése több mint kétezer éve foglalkoztatja az emberiséget. A 20.
Radioaktivitás. 9.2 fejezet
Radioaktivitás 9.2 fejezet A bomlási törvény Bomlási folyamat alapjai: Értelmezés (bomlás): Azt a magfizikai folyamatot, amely során nagy tömegszámú atommagok spontán módon, azaz véletlenszerűen (statisztikailag)
Hogyan tegyük láthatóvá a láthatatlant?
Hogyan tegyük láthatóvá a láthatatlant? Trócsányi Zoltán Eötvös Loránd Tudományegyetem és MTA-DE Részecskefizikai Kutatócsoport Bolyai Kollégium Budapest 2019. április 24 2015. évi Fizikai Nobel-díj Takaaki
Az atombomba története
Az atombomba története Szegedi Péter TTK Tudománytörténet és Tudományfilozófia Tanszék Déli Tömb 1-111-es szoba 372-2990 vagy 6670-es mellék pszegedi@caesar.elte.hu és http://hps.elte.hu Tematika 1. A
FIZIKA. Sugárzunk az elégedettségtől! (Atomfizika) Dr. Seres István
Sugárzunk az elégedettségtől! () Dr. Seres István atommagfizika Atommodellek 440 IE Democritus, Leucippus, Epicurus 1803 1897 John Dalton J.J. Thomson 1911 Ernest Rutherford 19 Niels Bohr 3 Atommodellek
A CERN, az LHC és a vadászat a Higgs bozon után. Genf
A CERN, az LHC és a vadászat a Higgs bozon után Genf European Organization for Nuclear Research 20 tagállam (Magyarország 1992 óta) CERN küldetése: on ati uc Ed on Alapítva 1954-ben Inn ov ati CERN uniting
A sötét anyag nyomában. Krasznahorkay Attila MTA Atomki, Debrecen
A sötét anyag nyomában Krasznahorkay Attila MTA Atomki, Debrecen Látható és láthatatlan világunk A levegő Túl kicsi dolgok Mikroszkóp Túl távoli dolgok távcső, teleszkópok Gravitációs vonzás, Mágneses
Részecskék osztályozása, kölcsönhatások, Standard Modell?
Részecskék osztályozása, kölcsönhatások, Standard Modell? Mag-, részecskefizika és asztrofizika 4. előadás 2018. október 2. Köszönet Pásztor Gabriellának http://gpasztor.web.cern.ch/gpasztor/mrf2017 Részecskefizika4,.htmlSzimmetriák,
Theory hungarian (Hungary)
Q3-1 A Nagy Hadronütköztető (10 pont) Mielőtt elkezded a feladat megoldását, olvasd el a külön borítékban lévő általános utasításokat! Ez a feladat a CERN-ben működő részecskegyorsító, a Nagy Hadronütköztető
Ligeti Zoltán. Ernest Orlando Lawrence Berkeley National Laboratory University of California, Berkeley, CA 94720. Kivonat
CP szimmetria sértés 1 Ligeti Zoltán Ernest Orlando Lawrence Berkeley National Laboratory University of California, Berkeley, CA 94720 Kivonat Ha a,,tükör, amit CP szimmetriának hívunk, hibátlan volna,
Atommagok alapvető tulajdonságai
Atommagok alapvető tulajdonságai Mag és részecskefizika 5. előadás 017. március 17. Áttekintés Atommagok szerkezete a kvarkképben proton szerkezete, atommagok szerkezete, magerő Atommagok összetétele izotópok,
Atomfizika. A hidrogén lámpa színképei. Elektronok H atom. Fényképlemez. emisszió H 2. gáz
Atomfizika A hidrogén lámpa színképei - Elektronok H atom emisszió Fényképlemez V + H 2 gáz Az atom és kvantumfizika fejlődésének fontos szakasza volt a hidrogén lámpa színképeinek leírása, és a vonalas
Az atommag szerkezete
Az atommag szerkezete Biofizika előadások 2013 november Orbán József PTE ÁOK Biofzikai Intézet Filozófusok / tudósok Történelem Aristoteles Dalton J.J.Thomson Bohr Schrödinger Pauli Curie házaspár Teller
Magszerkezet modellek. Folyadékcsepp modell
Magszerkezet modellek Folyadékcsepp modell Az atommag összetevői (emlékeztető) atommag Z proton + (A-Z) neutron (nukleonok) szorosan kötve Állapot leírása: kvantummechanika + kölcsönhatások Nem relativisztikus
Magfizika szeminárium
Paritássértés a Wu-kísérletben Körtefái Dóra Magfizika szeminárium 2019. 03. 25. Áttekintés Szimmetriák Paritás Wu-kísérlet Lederman-kísérlet Szimmetriák Adott transzformációra invaráns mennyiségek. Folytonos
Részecskegyorsítókkal az Ősrobbanás nyomában
Csanád Máté Részecskegyorsítókkal az Ősrobbanás nyomában Zrínyi Ilona Gimnázium Nyíregyháza, 2010. december 10. www.meetthescientist.hu 1 26 Az anyag szerkezete Atomok proton, neutrok, elektronok Elektron
A legkisebb részecskék a világ legnagyobb gyorsítójában
A legkisebb részecskék a világ legnagyobb gyorsítójában Varga Dezső, ELTE Fiz. Int. Komplex Rendszerek Fizikája Tanszék AtomCsill 2010 november 18. Az ismert világ építőkövei: az elemi részecskék Elemi
Az expanziós ködkamra
A ködkamra Mi az a ködkamra? Olyan nyomvonaljelző detektor, mely képes ionizáló sugárzások és töltött részecskék útját kimutatni. A kamrában túlhűtött gáz található, mely a részecskék által keltett ionokon
Elektronok, atomok. Általános Kémia - Elektronok, Atomok. Dia 1/61
Elektronok, atomok 2-1 Elektromágneses sugárzás 2-2 Atomi Spektrum 2-3 Kvantumelmélet 2-4 A Bohr Atom 2-5 Az új Kvantummechanika 2-6 Hullámmechanika 2-7 Kvantumszámok Dia 1/61 Tartalom 2-8 Elektronsűrűség
AZ ELEKTRON MÁGNESES MOMENTUMA. H mágneses erœtérben az m mágneses dipólmomentummal jellemzett testre M = m H forgatónyomaték hat.
AZ ELEKTRON MÁGNESES MOMENTUMA Mágneses dipólmomentum: m H mágneses erœtérben az m mágneses dipólmomentummal jellemzett testre M = m H forgatónyomaték hat. M = m H sinϕ (Elektromos töltés, q: monopólus
Töltött Higgs-bozon keresése az OPAL kísérletben
Horváth Dezső: Töltött Higgs-bozon keresése az OPAL kísérletben, RMKI-ATOMKI-CERN, 28..3. p. /27 Töltött Higgs-bozon keresése az OPAL kísérletben Budapest-Debrecen-CERN szeminárium, 28. okt. 3. Horváth
Sugárzások kölcsönhatása az anyaggal. Dr. Vincze Árpád vincze@oah.hu
Sugárzások kölcsönhatása az anyaggal Dr. Vincze Árpád vincze@oah.hu Mitől függ a kölcsönhatás? VÁLASZ: Az anyag felépítése A sugárzások típusai, forrásai és főbb tulajdonságai A sugárzások és az anyag
A részecskefizika eszköztára: felfedezések és detektorok
A részecskefizika eszköztára: felfedezések és detektorok Varga Dezső MTA WIGNER FK, RMI NFO Az évszázados kirakójáték: az elemi részecskék rendszere A buborékkamrák kora: a látható részecskék Az elektronikus
A Standard Modellen túl. Cynolter Gábor
A Standard Modellen túl Cynolter Gábor MTA Elméleti Fizikai Tanszéki Kutatócsoportja Budapest, 1117 Pázmány Péter sétány 1/A Kivonat Az elemi részecskék kölcsönhatásait leíró Standard Modell hihetetlenül
Kozmikus sugárzás a laborban...?
Kozmikus sugárzás a laborban...? ELTE, Fizikai Intézet Atomfizikai Tanszék vg@ludens.elte.hu Az Atomoktól a Csillagokig ELTE, 2018. január 31. Méretskálák a természetben Big Bang Proton Atom Föld sugár
Részecskefizika I: a standard modell
Horváth Dezső: Részecskefizika I: a standard modell Debrecen, 2014. április 15. 1. fólia p. 1/70 Részecskefizika I: a standard modell DE Kísérleti Fizika tanszék, 2014. április 15. Horváth Dezső horvath.dezso@wigner.mta.hu
Adatgyőjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb mőszerei
GazdálkodásimodulGazdaságtudományismeretekI.Közgazdaságtan KÖRNYEZETGAZDÁLKODÁSIMÉRNÖKIMScTERMÉSZETVÉDELMIMÉRNÖKIMSc Tudományos kutatásmódszertani, elemzési és közlési ismeretek modul Adatgyőjtés, mérési
Mikrofizika egy óriási gyorsítón: a Nagy Hadron-ütköztető
Mikrofizika egy óriási gyorsítón: a Nagy Hadron-ütköztető MAFIOK 2010 Békéscsaba, 2010.08.24. Hajdu Csaba MTA KFKI RMKI hajdu@mail.kfki.hu 1 Large Hadron Nagy Collider Hadron-ütköztető proton ólom mag
Atomfizika I. Az anyagszerkezetről alkotott kép változása Ókori görög filozófusok régi kérdése: Miből vannak a testek? Meddig osztható az anyag?
Atomfizika I. Az anyagszerkezetről alkotott kép változása Ókori görög filozófusok régi kérdése: Miből vannak a testek? Meddig osztható az anyag? Platón (i.e. 427-347), Arisztotelész (=i.e. 387-322): Végtelenségig
Sugárzások kölcsönhatása az anyaggal
Radioaktivitás Biofizika előadások 2013 december Sugárzások kölcsönhatása az anyaggal PTE ÁOK Biofizikai Intézet, Orbán József Összefoglaló radioaktivitás alapok Nukleononkénti kötési energia (MeV) Egy
Egzotikus részecskefizika
Egzotikus részecskefizika CMS-miniszimpózium, Debrecen, 2007. nov. 7. Horváth Dezső horvath@rmki.kfki.hu. MTA KFKI Részecske és Magfizikai Kutatóintézet, Budapest és ATOMKI, Debrecen Horváth Dezső: Egzotikus
Thomson-modell (puding-modell)
Atommodellek Thomson-modell (puding-modell) A XX. század elejére világossá vált, hogy az atomban található elektronok ugyanazok, mint a katódsugárzás részecskéi. Magyarázatra várt azonban, hogy mi tartja
Z bozonok az LHC nehézion programjában
Z bozonok az LHC nehézion programjában Zsigmond Anna Julia MTA Wigner FK Max Planck Institut für Physik Fizikus Vándorgyűlés Szeged, 2016 augusztus 24-27. Nehézion-ütközések az LHC-nál A-A és p-a ütközések
Atommodellek. Ha nem tudod egy pincérnőnek elmagyarázni a fizikádat, az valószínűleg nem nagyon jó fizika. Rausch Péter kémia-környezettan tanár
Atommodellek Ha nem tudod egy pincérnőnek elmagyarázni a fizikádat, az valószínűleg nem nagyon jó fizika. Ernest Rutherford Rausch Péter kémia-környezettan tanár Modellalkotás A modell a valóság nagyított
Magyarok a CMS-kísérletben
Magyarok a CMS-kísérletben LHC-klubdélután, ELFT, 2007. ápr. 16. Horváth Dezső MTA KFKI Részecske és Magfizikai Kutatóintézet, Budapest és ATOMKI, Debrecen Horváth Dezső: Magyarok a CMS-kísérletben LHC-klubdélután,
Úton a kvarkok felé. Atommag- és részecskefizika 3. előadás március 1.
Úton a kvarkok felé Atommag- és részecskefizika 3. előadás 2010. március 1. A béta-bomlás energiaspektruma 1. béta-bomló atommagok: 40 K, 14 C, 3 H, 214 Bi 2. e/m meghatározás a keletkező részecske egy
http://www.flickr.com Az atommag állapotait kvantummechanikai állapotfüggvénnyel írjuk le. A mag paritását ezen fv. paritása adja meg. Paritás: egy állapot tértükrözéssel szemben mutatott viselkedését
Fázisátalakulások, avagy az anyag ezer arca. Sasvári László ELTE Fizikai Intézet ELTE Bolyai Kollégium
Fázisátalakulások, avagy az anyag ezer arca Sasvári László ELTE Fizikai Intézet ELTE Bolyai Kollégium Atomoktól a csillagokig, Budapest, 2016. december 8. Fázisátalakulások Csak kondenzált anyag? A kondenzált
Új, 125 GeV nyugalmi tömegű részecske megfigyelése
Új, 125 GeV nyugalmi tömegű részecske megfigyelése CMS Együttműködés, CERN 2012. július 4. Összefoglalás A mai, a CERN-ben és az ICHEP 2012 konferencián 1 megtartott együttes szemináriumon a CERN Nagy
Magfizika tesztek. 1. Melyik részecske nem tartozik a nukleonok közé? a) elektron b) proton c) neutron d) egyik sem
1. Melyik részecske nem tartozik a nukleonok közé? a) elektron b) proton c) neutron d) egyik sem 2. Mit nevezünk az atom tömegszámának? a) a protonok számát b) a neutronok számát c) a protonok és neutronok
Az elektromágneses hullámok
203. október Az elektromágneses hullámok PTE ÁOK Biofizikai Intézet Kutatók fizikusok, kémikusok, asztronómusok Sir Isaac Newton Sir William Herschel Johann Wilhelm Ritter Joseph von Fraunhofer Robert
Részecskefizika: elmélet és kísérlet
Horváth Dezső: Részecskefizika: elmélet és kísérlet Cegléd, 2010.02.06. p. 1/54 Részecskefizika: elmélet és kísérlet Ceglédi Téli Tábor, 2010.02.06 Horváth Dezső horvath@rmki.kfki.hu MTA KFKI Részecske
A spin. November 28, 2006
A spin November 28, 2006 1 A spin a kvantummechanikában Az elektronnak és sok más kvantummechanikai részecskének is van egy saját impulzusnyomatéka amely független a mozgásállapottól. (Úgy is mondhatjuk,
9. évfolyam. Osztályozóvizsga tananyaga FIZIKA
9. évfolyam Osztályozóvizsga tananyaga A testek mozgása 1. Egyenes vonalú egyenletes mozgás 2. Változó mozgás: gyorsulás fogalma, szabadon eső test mozgása 3. Bolygók mozgása: Kepler törvények A Newtoni
A mai nap főszereplői. Kvarkok: Közvetítő részecskék. Anyagi részecskék. Leptonok: Ők mind Bozonok (s=1) Ők mind Fermionok (s=1/2)
Anyagi részecskék Kvarkok: A mai nap főszereplői Közvetítő részecskék Leptonok: Ők mind Fermionok (s=1/2) Ők mind Bozonok (s=1) Előszó. Olyan dolgokról fogok most Nektek beszélni amit a 3.- 4. éves fizikus
Elektronok, atomok. Tartalom
Elektronok, atomok 8-1 Elektromágneses sugárzás 8-2 Atomi Spektrum 8-3 Kvantumelmélet 8-4 ABohr Atom 8-5 Az új Kvantummechanika 8-6 Hullámmechanika 8-7 Kvantumszámok, elektronpályák Slide 1 of 60 Tartalom
Sugárzások kölcsönhatása az anyaggal
Sugárzások kölcsönhatása az anyaggal Dr. Vincze Árpád vincze@oah.hu Mitől függ a kölcsönhatás? VÁLASZ: Az anyag felépítése A sugárzások típusai, forrásai és főbb tulajdonságai A sugárzások és az anyag
Atommodellek. Az atom szerkezete. Atommodellek. Atommodellek. Atommodellek, A Rutherford-kísérlet. Atommodellek
Démokritosz: a világot homogén szubsztanciájú oszthatatlan részecskék, atomok és a közöttük lévı őr alkotja. Az atom szerkezete Egy atommodellt akkor fogadunk el érvényesnek, ha megmagyarázza a tapasztalati
Budapest, 2010. december 3-4.
Mócsy Ildikó A természettudomány A természettudomány szakágazatai: - alap tudományok: fizika kémia biológia földtudományok csillagászat - alkalmazott tudományok: mérnöki mezőgazdaság orvostudomány - matematika,
Marx György (1927-2002)
Marx György (1927-2002) 2002) Egy tanítvány visszaemlékezései (Dr. Sükösd Csaba, Budapest) Tartalom Korai évek A leptontöltés megmaradása Az Univerzum keletkezése és fejlıdése Neutrínófizika Híd Kelet