Hogyan lehet ezzel a fényképpel Nobel-díjat nyerni?

Hasonló dokumentumok
RÉSZECSKÉK ÉS KÖLCSÖNHATÁSAIK (PARTICLES AND THEIR INTERACTIONS)

NEUTRÍNÓ DETEKTOROK. A SzUPER -KAMIOKANDE példája

PÁZMÁNY PÉTER CATHOLIC UNIVERSITY Consortium members SEMMELWEIS UNIVERSITY, DIALOG CAMPUS PUBLISHER

A CERN, az LHC és a vadászat a Higgs bozon után. Genf

Bevezetés a részecske fizikába

A Lederman-Steinberger-Schwartz-f ele k et neutrn o ks erlet

A tau lepton felfedezése

Határtalan neutrínók

Belső szimmetriacsoportok: SU(2), SU(3) és a részecskék rendszerezése, a kvarkmodell alapjai

Vázlat. Bevezetés szimmetriák. Paritás (P) Kombinált töltés- és tértükrözés (CP) Ősrobbanás, CKM-mátrix, B-gyárak. Szimmetriák és sérülésük

Hadronok, atommagok, kvarkok

Képrekonstrukció 2. előadás

Detektorok. Fodor Zoltán. Wigner fizikai Kutatóközpont. Hungarian Teachers Programme 2015

A Standard modellen túli Higgs-bozonok keresése

A évi fizikai Nobel-díj

Kvarkok. Mag és részecskefizika 2. előadás Február 24. MRF2 Kvarkok, neutrínók

Fodor Zoltán KFKI-Részecske és Magfizikai Aug. 17, HTP-2007 Fodor Z. Bevezetés a nehézion fizikába 1

A CERN NA61 kísérlet kisimpulzusú részecskedetektorának építése és fizikai analízise

Részecske azonosítás kísérleti módszerei

Hogyan kerül a kvarkanyag

A HÉLIUM AUTOIONIZÁCIÓS ÁLLAPOTAI KÖZÖTTI INTERFERENCIA (e,2e) KÍSÉRLETI VIZSGÁLATA

A Higgs-bozon keresése: a kizárás és felfedezés statisztikus kalandja

Részecskefizikai gyorsítók

Eddigi pályám során kutatásaimat a következő területeken végeztem:

A kvarkanyag nyomában nagyenergiás nehézion-fizikai kutatások a PHENIX kísérletben

Nehézion ütközések az európai Szupergyorsítóban

Úton az elemi részecskék felé. Atommag és részecskefizika 2. előadás február 16.

Phenotype. Genotype. It is like any other experiment! What is a bioinformatics experiment? Remember the Goal. Infectious Disease Paradigm

Milyen eszközökkel figyelhetők meg a világ legkisebb alkotórészei?

Radioaktív sugárzások tulajdonságai és kölcsönhatásuk az elnyelő közeggel. A radioaktív sugárzások detektálása.

Úton a kvarkok felé. Atommag- és részecskefizika 3. előadás március 1.

Detektorok. Siklér Ferenc MTA KFKI Részecske- és Magfizikai Kutatóintézet Budapest

Towards a Unied Description of Meson Production off Nucleons

Töltött Higgs-bozon keresése az OPAL kísérletben

Unification of functional renormalization group equations

Elemi részecskék, kölcsönhatások. Atommag és részecskefizika 4. előadás március 2.

Z bozonok az LHC nehézion programjában

Szimmetriák és sértésük a részecskék világában

Jet-Quenching in pp collisions at LHC

Vastag GEM alapú trigger detektor fejlesztése az LHC ALICE kísérlethez

Construction of a cube given with its centre and a sideline

Részecskegyorsítókkal az Ősrobbanás nyomában

Az elemek eredete I.

JÁTSSZUNK RÉSZECSKEFIZIKÁT!

Általánosan, bármilyen mérés annyit jelent, mint meghatározni, hányszor van meg

Kvarkok. Mag és részecskefizika 2. előadás Február 23. MRF2 Kvarkok, neutrínók

Rádl Attila december 11. Rádl Attila Spalláció december / 21

Performance Modeling of Intelligent Car Parking Systems

Mikrofizika egy óriási gyorsítón: a Nagy Hadron-ütköztető

Részecskefizika kérdések

11. tétel - Elektromágneses sugárzás és ionizáló sugárzás kölcsönhatása kondenzált anyaggal, áthatolóképesség, záporjelenségek.

Theory hungarian (Hungary)

Detektorok. Fodor Zoltán MTA-KFKI Részecske és Magfizikai Kutató Intézete. Hungarian Teachers Programme 2010 CERN

BEVEZETÉS A RÉSZECSKEFIZIKÁBA

A nagyenergiás neutrínók. fizikája és asztrofizikája

Hadronzika a CMS detektorral

Correlation & Linear Regression in SPSS

PENTAKVARKOK. KFKI Részecske- és Magfizikai Kutatóintézet, Budapest. CERN NA49 kísérlet. p.1/60

Neutrinódetektorok és részecske-asztrofizikai alkalmazásaik

BEVEZETÉS A RÉSZECSKEFIZIKÁBA

Hogyan tegyük láthatóvá a láthatatlant?

ILC, a nemzetközi lineáris ütköztető: terv vagy ábránd?

Magfizika szeminárium

Óriásrezonanciákkal a neutroncsillagok megismerésében. Krasznahorkay Attila ATOMKI


építészet & design ipari alkalmazás teherautó felépítmény

First experiences with Gd fuel assemblies in. Tamás Parkó, Botond Beliczai AER Symposium

Doktori értekezés tézisei

Ponthibák azonosítása félvezető szerkezetekben hiperfinom tenzor számításával

Supporting Information

Gyorsítók a részecskefizikában

Egyetemi doktori(phd) értekezés tézisei Abstract of PhD thesis

Európai Nukleáris Kutatási Szervezet Európai Részecskefizikai Laboratórium. 50 év a részecskefizika kutatásban. 05 Novembre

Bevezetés a részecskefizikába

Bevezetés a nehéz-ion fizikába

Sinkovicz Péter. ELTE, MSc II november 8.

REGaRD: Gáztöltésű részecskedetektor fejlesztés ELTE Wigner FK CERN együttműködésben

A BÜKKI KARSZTVÍZSZINT ÉSZLELŐ RENDSZER KERETÉBEN GYŰJTÖTT HIDROMETEOROLÓGIAI ADATOK ELEMZÉSE

Töltött részecske multiplicitás analízise 14 TeV-es p+p ütközésekben

Parton statisztika RHIC, LEP és LHC energián

Detektorok. Fodor Zoltán. MTA Wigner FK RMI. Hungarian Teachers Programme 2012

Tényleg megvan a Higgs-bozon?

Spin Hall effect. Egy kis spintronika Spin-pálya kölcsönhatás. Miért szeretjük mégis? A spin-injektálás buktatói

Megmérjük a láthatatlant

A RÉSZECSKEFIZIKA ANYAGELMÉLETE: A STANDARD MODELL

FIZIKAI NOBEL-DÍJ, Az atomoktól a csillagokig dgy Fizikai Nobel-díj 2013 a Higgs-mezôért 10

Statistical Inference

Részecskefizika és az LHC: Válasz a kérdésekre

Correlation & Linear Regression in SPSS

Statistical Dependence

Results of a PSA with a BEGe Detector for the GERDA 0νββ. νββ-decay Experiment

NAGY Elemér Centre de Physique des Particules de Marseille

Bevezetés a részecskefizikába

CERN: a szubatomi részecskék kutatásának európai központja


2. Local communities involved in landscape architecture in Óbuda

Tudományos Ismeretterjesztő Társulat

Paritássértés FIZIKA BSC III. MAG- ÉS RÉSZECSKEFIZIKA SZEMINÁRIUM PARITÁSSÉRTÉS 1

Az alábbiakban a fent említett 3 különböző kollaboráció keretében elért eredményeket külön-külön tekintem át 2.

Bevezetés a részecskefizikába

Átírás:

Hogyan lehet ezzel a fényképpel Nobel-díjat nyerni?

Így

Strangeness Late 1940 s: discovery of a variety of heavier mesons (K mesons) and baryons ( hyperons ) studied in detail in the 1950 s at the new high-energy proton synchrotrons (the 3 GeV cosmotron at the Brookhaven National Lab and the 6 GeV Bevatron at Berkeley) Mass values Mesons (spin = 0): m(k ± )= 493.68 MeV/c 2 ; m(k )= 497.67 MeV/c 2 Hyperons (spin = ½): m(λ)= 1115.7 MeV/c 2 ; m(σ ± )= 1189.4 MeV/c 2 m(ξ ) = 1314.8 MeV/c 2 ; m(ξ ) = 1321.3 MeV/c 2 Properties Abundant production in proton nucleus, π nucleus collisions Production cross-section typical of strong interactions (σ > 10-27 cm 2 ) Production in pairs (example: π + p K + Λ ; K + p Ξ + K + ) Decaying to lighter particles with mean life values 10 8 10 10 s (as expected for a weak decay) Examples of decay modes K ± π ± π ;K ± π ± π + π ;K ± π ± π π ; K π + π ; K π π ;... Λ p π ; Λ n π ; Σ + p π ; Σ + n π + ; Σ + n π ;... Ξ Λ π ; Ξ Λ π

THE STATIC QUARK MODEL Late 1950 s early 1960 s: discovery of many strongly interacting particles at the high energy proton accelerators (Berkeley Bevatron, BNL AGS, CERN PS), all with very short mean life times (10 20 10 23 s, typical of strong decays) catalog of > 100 strongly interacting particles (collectively named hadrons ) ARE HADRONS ELEMENTARY PARTICLES? 1964 (Gell-Mann, Zweig): Hadron classification into families ; observation that all hadrons could be built from three spin ½ building blocks (named quarks by Gell-Mann): Electric charge ( units e ) Baryonic number Strangeness u d s +2/3 1/3 1/3 1/3 1/3 1/3 0 0 1 and three antiquarks ( u, d, s ) with opposite electric charge and opposite baryonic number and strangeness

Prediction and discovery of the Ω particle A success of the static quark model The decuplet of spin 3 baryons 2 Strangeness Mass (MeV/c 2 ) 0 N* ++ N* + N* N* 1232 uuu uud udd ddd 1 Σ* + Σ* Σ* 1384 suu sud sdd 2 Ξ* Ξ* 1533 ssu ssd 3 Ω 1680(predicted) sss Ω : the bound state of three s quarks with the lowest mass with total angular momentum = 3/ 2 Pauli s exclusion principle requires that the three quarks cannot be identical

The first Ω event (observed in the 2 m liquid hydrogen bubble chamber at BNL using a 5 GeV/c K beam from the 30 GeV AGS in 1964) -1 O -3 1 1 Chain of events in the picture: K + p Ω + K + + K (strangeness conserving) Ω Ξ + π (ΔS = 1 weak decay) Ξ π + Λ (ΔS = 1 weak decay) Λ π + p (ΔS = 1 weak decay) π γ + γ (electromagnetic decay) with both γ rays converting to an e + e in liquid hydrogen (very lucky event, because the mean free path for γ e + e in liquid hydrogen is ~10 m) Experiment: 100 000 pictures K - track length 10 6 feet (300 km) Ω mass measured from this event = 1686 ± 12 MeV/c 2 Theory: Nobel-prize Gell-Mann 1969 Gell-Mann Okubo formula predicts: 1680 MeV/c 2 1232 152 1384 149 1533 147 1680 1672

Heavy QUARK Drama Main actors: p AGS 1970 fix target 30 GeV p AGS 1974 fix target 30 GeV ee ADONE 1974 collider 3 GeV ee SPEAR 1974 collider 7 GeV p PS 1974 fix target 30 GeV pp ISR 1975 collider 60 GeV ee SPEAR 1975..collider 7 GeV p NAL 1977 fix target 400 GeV ee DORIS 1977 collider 9 GeV pp SPPS?1985 collider 900 GeV pp FNAL 1995 collider 1800 GeV Fabrizio del Dongo in the battle field of Waterloo

The most STUPID experiment DE: Hogyan vizsgáljuk a napfogyatkozást? Mindent megölünk, csírájában elfojtunk, csak a MUON-ok jutnak el a detektorokig. Muon csak ionizacóval veszít energiát. Energia mérés: futás kifulladásig (RANGE)

Coulomb-anyag Lassít minden töltött részecskét Elnyel minden hadront Hadron-anyag A A Hadron-kaloriméter A A Gyorsan elnyel fotont és elektront EM-kaloriméter Nukleáris Coulomb-anyag

Final publication: Phys. Rev. D8, 1 October 1973 ALVAJÁRÁS a legfelsőbb fokon

Cserenkov Lead-glass ÁTLÁTSZÓ kísérlet: Nincs semmi a részecskék útjában a végső EM kaloriméterig N i

Közben LEDERMAN is dolgozott FNAL-ban:

Data 1977 Data 1979

Hadronic calorimeter Electromagnetic calorimeter Typical detector concept Combine different detector types/technologies into one large detector system Interaction point Precision vertex detector tracking detector Magnetic spectrometer Muon detectors

Muon detector system Electromagnetic calorimeter Hadronic calorimeter Tracking system neutrino Electron e - Photon γ Hadron, eg. proton p Muon μ - Meson K 0

In 1994 t Hooft and Veltman connecting m to electroweak boson masses and couplings predicted the value between 145 and 185 GeV. In 1999 they shared a Nobel-prize. Ki ismeri egyetlen CDF vagy DO kísérleti fizikusnak a nevét?

Heavy QUARK Drama Main actors: p AGS 1970 fix target 30 GeV p AGS 1974 fix target 30 GeV ee ADONE 1974 collider 3 GeV ee SPEAR 1974 collider 7 GeV p PS 1974 fix target 30 GeV pp ISR 1975 collider 60 GeV ee SPEAR 1975..collider 7 GeV p NAL 1977 fix target 400 GeV ee DORIS 1977 collider 9 GeV pp SPPS?1985 collider 900 GeV pp FNAL 1995 collider 1800 GeV pp felfedező!

CONSERVED QUANTUM NUMBERS Why is the free proton stable? Possible proton decay modes (allowed by all known conservation laws: energy momentum, electric charge, angular momentum): p π + e + p π + μ + p π + + ν..... No proton decay ever observed the proton is STABLE Limit on the proton mean life: τ p > 1.6 x 10 25 years Ma > 10 35 Invent a new quantum number : Baryonic Number B B = 1 for proton, neutron B = -1 for antiproton, antineutron B = 0 for e ±, μ ±, neutrinos, mesons, photons Require conservation of baryonic number in all particle processes: i B = i B f ( i : initial state particle ; f : final state particle) f

Invention of a new, additive quantum number Strangeness (S) (Gell-Mann, Nakano, Nishijima, 1953) conserved in strong interaction processes: = not conserved in weak decays: S S = i f 1 f i S i S f S = +1: K +, K ; S = 1: Λ, Σ ±, Σ ;S = 2 : Ξ, Ξ ; S = 0 : all other particles (and opposite strangeness S for the corresponding antiparticles) f Example of a K stopping in liquid hydrogen: K + p Λ+ π (strangeness conserving) followed by the decay Λ p + π (strangeness violation) π π e+ e γ (a rare decay) K Λ is produced in A and decays in B p

A Ze e Coulomb-anyag Minden töltött részecske érzi ezt: gerjeszt, ionizál vagy elektron-lyuk párt kelt (C,TRD) Hadron-anyag A A A A Minden hadron (neutron is) látja, ritkán van ütközés, de akkor nagyot durran.

A Ze e Coulomb-anyag Nukleáris Coulomb-anyag A rendkívüli kis tömegű FOTON és ELEKTRON különlegesen intenzíven kölcsönhat a magok erős (ha Z nagy!) Cb-terével: Párkeltés illetve Bremsstrahlung (fékezési sugárzás)

Best t-mass in Aug. 2OO6 is m t = 172.5 +/- 2.3

A c-quark helyettesíthető b-quarkkal, akkor B mezonokat kapunk A t-quark előbb átalakul bw párrá mielőtt hadronizálna A b-quarkok persze hadronizálnak jet -t keltve (u,d is), de az itt nincs jelölve.