Czym zajmuje się Fizyka Cząstek Elementarnych?

Czym zajmuje się Fizyka Cząstek
Elementarnych?
RÓŻNORONOŚĆ SUBSTANCJI ====
ŚWIAT ZWIĄZKÓW CHEMICZNYCH
Kombinacje pierwiastków chemicznych
Te same pierwiastki w całym WSZECHŚWIECIE
WSZECHŚWIAT powstał z WIELKIEGO WYBUCHU
Podobieństwo i różnorodność pierwiastków = symetria =
UKŁAD OKRESOWY
Mendelejew
ATOMY
Demokryt
Dalton
Muszą być jakieś siły...
Wiązania chemiczne.....
ATOMY ==jądra + elektrony
JĄDRA== protony + neutrony
Rutherford
protony + neutrony === kwarki up + down
Gell Mann
Zweig
MeV/c2,
u = up
1.5 - 4.5
d = down
5 - 8 MeV/c2,
e- = elektron 0.511 MeV/c2.
E = mc2,
m = E/c2
Czemu taka różnorodność ????
Cztery rodzaje oddziaływań:
GRAWITACYJNE
ELEKTROMAGNETYCZNE
SILNE
SŁABE
Galaktyki,
gwiazdy,planety
Związki chemiczne,
atomy
Jądra
MATERIA = { (u, d, e − ) powiązane fotonami i
gluonami,
ANTYMATERIA = (u , d , e
+
)
Z każdą cząstką związana jest
ANTYCZĄSTKA
Problemy:
( n, m, s)
Bariony = składają się z trzech
kwarków,
Mezony = układy składające się z
kwarku i antykwarku
u
u
proton
d
d
d
u
mezon π +
d
u
neutron
Galaktyki, gwiazdy, planety, księżyce ---oddziaływanie grawitacyjne,
Związki chemiczne ---- chmura elektronów + zasada
Pauliego,
Pierwiastki ---- oddziaływanie elektromagnetyczne +
zasada Pauliego,
Jądra ---- oddziaływanie silne, oddziaływania słabe,
oddziaływania elektromagnetyczne,
Nukleony ---- oddziaływania silne,
Lata 60 – te, dużo nowych cząstek,
K, r, w, s, L, S, W, X,......
Kwark
s = dziwny
(strange)
Lata 70 – te:
J/y --- kwark c ==== powabny (charm)
B ---- kwark b ==== piękny ( beauty)
Lata 90 – te:
rozpraszanie p + p ---- kwark t == górny (top)
Jądra Z + N = A
¾Trwałe = Z = 1 - 83
z wyjątkiem Z = 43 (techmet)
oraz Z = 61 (promet)
¾ 272 trwałe nuklidy,
¾ 335 naturalne
nietrwałe nuklidy,
¾ 1500 sztuczne nuklidy,
¾ Z max = 115,
Tablica Kwarków i Leptonów
ROZPAD
NEUTRONU
Większość cząstek
rozpada się, stabilny
jest tylko proton i
elektron
Powstają hiperjądra, zamiast n lub p
L, LL,
Powstają mezoatomy, zamiast e mion,
pion, kaon, antyproton, sigma minus
Mion
Elektron
N, D,
--- u, d
D --- c
L, S,
----- u, d, s
B --- b
X,
------ u(d), s, s
T --- t
W,
------ s, s, s
-- s
K
K
Pentakwarki == 3 karki + 2 antykwarki,
glubole
Cząstki Higgsa,
Cząstki supersymetryczne,
Ciemna materia