1929 Dirac: Πρώτη αναφορά στην αντιύλη ως λύση της Σχετικιστικής Δ. Εξίσωση Schrödinger, ύλη με αντίθετο φορτίο από το γνωστό.

Σχετικά έγγραφα
Στοιχειώδη Σωματίδια. Διάλεξη 21η Πετρίδου Χαρά. Τμήμα Τ3: Χ. Πετρίδου

Στοιχειώδη Σωματίδια. Διάλεξη 21η Πετρίδου Χαρά. Τμήμα G3: Κ. Κορδάς & Χ. Πετρίδου

Στοιχειώδη Σωματίδια. Διάλεξη 10η Πετρίδου Χαρά. Τμήμα G3: Κ. Κορδάς & Χ. Πετρίδου

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΠΥΡΗΝΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ & ΤΑ ΣΤΟΙΧΕΙΩΔΗ ΣΩΜΑΤΙΑ

Εισαγωγή στη Φυσική Στοιχειωδών Σωματιδίων. Δήμος Σαμψωνίδης ( ) Στοιχεία Πυρηνικής Φυσικής & Φυσικής Στοιχειωδών Σωματιδίων 5 ο Εξάμηνο

Στοιχειώδη Σωματίδια. Διάλεξη 2η Πετρίδου Χαρά

Εισαγωγή στη Φυσική Στοιχειωδών Σωματιδίων. Δήμος Σαμψωνίδης ( ) Στοιχεία Πυρηνικής Φυσικής & Φυσικής Στοιχειωδών Σωματιδίων 5 ο Εξάμηνο


ΖΑΝΝΕΙΟ ΓΥΜΝΑΣΙΟ ΠΕΙΡΑΙΑ Η ΕΠΙΣΚΕΨΗ ΣΤΟ CERN

Εισαγωγή στη Φυσική Στοιχειωδών Σωματιδίων. Δήμος Σαμψωνίδης ( ) Στοιχεία Πυρηνικής Φυσικής & Φυσικής Στοιχειωδών Σωματιδίων 5 ο Εξάμηνο

Φερμιόνια & Μποζόνια

Πυρηνική Φυσική και Φυσική Στοιχειωδών Σωματιδίων (5ου εξαμήνου, χειμερινό ) Τμήμα T2: Κ. Κορδάς & Δ. Σαμψωνίδης

Εισαγωγή στην Πυρηνική Φυσική και τα Στοιχειώδη Σωµάτια

Πρότυπο Αδρονίων µε Στατικά κουάρκ Ι

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΠΥΡΗΝΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ & ΤΑ ΣΤΟΙΧΕΙΩΔΗ ΣΩΜΑΤΙΑ. Ομοτιμία Κβαντικοί Αριθμοί Συμμετρίες και Νόμοι Διατήρησης

Εισαγωγή στη Φυσική Στοιχειωδών Σωματιδίων. 5 ο Εξάμηνο Δεκέμβριος 2009

Στοιχειώδη Σωματίδια. Διάλεξη 11η Πετρίδου Χαρά. Τμήμα G3: Κ. Κορδάς & Χ. Πετρίδου

Στοιχειώδη Σωματίδια. Διάλεξη 20η Πετρίδου Χαρά. Τμήμα G3: Κ. Κορδάς & Χ. Πετρίδου


Εισαγωγή στη Φυσική Στοιχειωδών Σωματιδίων. Δήμος Σαμψωνίδης ( ) Στοιχεία Πυρηνικής Φυσικής & Φυσικής Στοιχειωδών Σωματιδίων 5 ο Εξάμηνο

Στοιχειώδη Σωματίδια. Διάλεξη 3η Πετρίδου Χαρά

Το Καθιερωμένο Πρότυπο. (Standard Model)

Ασκήσεις στην Φυσική Στοιχειωδών Σωματιδίων

Φυσική Στοιχειωδών Σωματιδίων ΙΙ (8ου εξαμήνου) Μάθημα 10: Διαγράμματα Feynman. Λέκτορας Κώστας Κορδάς

Εισαγωγή στη Φυσική Στοιχειωδών Σωματιδίων. Δήμος Σαμψωνίδης ( ) Στοιχεία Πυρηνικής Φυσικής & Φυσικής Στοιχειωδών Σωματιδίων 5 ο Εξάμηνο

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΠΥΡΗΝΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ & ΤΑ ΣΤΟΙΧΕΙΩΔΗ ΣΩΜΑΤΙΑ

Στοιχειώδη Σωματίδια. Διάλεξη 24η Πετρίδου Χαρά. Τμήμα G3: Κ. Κορδάς & Χ. Πετρίδου

ΚΕΝΤΡΟ ΘΕΩΡΗΤΙΚΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ & ΧΗΜΕΙΑΣ Ε ΟΥΑΡ ΟΥ ΛΑΓΑΝΑ Ph.D. Λεωφ. Κηφισίας 56, Αµπελόκηποι, Αθήνα Τηλ.: ,

Εισαγωγή στη Φυσική Στοιχειωδών Σωματιδίων. Ασκήσεις Στοιχειωδών Σωματιδίων

Στοιχεία Πυρηνικής Φυσικής και Στοιχειωδών Σωματιδίων (5ου εξαμήνου, χειμερινό ) Τμήμα T2: Κ. Κορδάς & Δ. Σαμψωνίδης

Στοιχειώδη Σωματίδια. Διάλεξη 23η Πετρίδου Χαρά. Τμήμα G3: Κ. Κορδάς & Χ. Πετρίδου

Εισαγωγή στη Φυσική Στοιχειωδών Σωματιδίων. Δήμος Σαμψωνίδης ( ) Στοιχεία Πυρηνικής Φυσικής & Φυσικής Στοιχειωδών Σωματιδίων 5 ο Εξάμηνο

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΠΥΡΗΝΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ & ΤΑ ΣΤΟΙΧΕΙΩΔΗ ΣΩΜΑΤΙΑ

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΠΥΡΗΝΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ & ΤΑ ΣΤΟΙΧΕΙΩΔΗ ΣΩΜΑΤΙΑ. Ισχυρές Αλληλεπιδράσεις Γκλουόνια και Χρώμα Κβαντική Χρωμοδυναμική Ασυμπτωτική Ελευθερία

Μάθημα 7 Διαγράμματα Feynman

Διάλεξη 17: Το μοντέλο των κουάρκ

Φυσική Στοιχειωδών Σωματιδίων Ε: Από τί αποτελείται η ύλη σε θεμελειώδες επίπεδο;

ΛΕΠΤΟΝΙΑ ΗΜ ΚΑΙ ΑΣΘΕΝΕΙΣ ΑΛΛΗΛΕΠΙΔΡΑΣΕΙΣ ΔΙΑΓΡΑΜΜΑΤΑ FEYNMAN ΔΙΑΣΠΑΣΗ ΜΙΟΝΙΟΥ

Εισαγωγή στη Φυσική Στοιχειωδών Σωματιδίων. Ασκήσεις Στοιχειωδών Σωματιδίων. 5 ο Εξάμηνο. Δ. Σαμψωνίδης Κ. Κορδάς Χ. Πετρίδου 20 Ιανουαρίου 2017

Στοιχειώδη σωμάτια. Τα σωμάτια ύλης

Διάλεξη 16: Παράδοξα σωματίδια και οκταπλός δρόμος

Το Ισοτοπικό σπιν Μαθηµα 5ο 30/3/2017

Στοιχειώδη Σωματίδια II. Διάλεξη 11η Πετρίδου Χαρά

Εισαγωγή στη Φυσική Στοιχειωδών Σωματιδίων. Ασκήσεις Στοιχειωδών Σωματιδίων

Εισαγωγή στη Φυσική Στοιχειωδών Σωματιδίων. Ασκήσεις Στοιχειωδών Σωματιδίων

Πρότυπο Αδρονίων µε Στατικά κουάρκ ΙΙ

Εισαγωγή στη Φυσική Στοιχειωδών Σωματιδίων. 5 ο Εξάμηνο Δεκέμβριος 2009

Εισαγωγή στη Φυσική Στοιχειωδών Σωματιδίων. 5 ο Εξάμηνο Δεκέμβριος 2009

Διάλεξη 18: Καθιερωμένο πρότυπο (1978-?)

«Ταξίδι» στην Φυσική Στοιχειωδών Σωματιδίων. Κύκλοι Μαθημάτων Σύγχρονης Φυσικής Πρασιανάκης Γιώργος Καραδημητρίου Μιχάλης

Ο CKM Πίνακας και Παραβίαση της CP Συµµετρίας. Σ. Ε. Τζαµαρίας Στοιχειώδη Σωµάτια 1

Σύγχρονη Φυσική : Πυρηνική Φυσική και Φυσική Στοιχειωδών Σωματιδίων 10/05/16

s (spin) -s s αξονικό διάνυσμα r p

Ομοτιμία Parity Parity

Ηλεκτρομαγνητισμός - Οπτική - Σύγχρονη Φυσική Ενότητα: Σύγχρονη Φυσική

Σύγχρονη Φυσική 1, Διάλεξη 7, Τμήμα Φυσικής, Παν/μιο Ιωαννίνων. Οι Μετασχηματισμοί του Lorentz και η Διαστολή του Χρόνου

ΦΥΣΙΚΗ ΙΑΛΕΞΗ 4: Ο ΑΤΟΜΙΚΟΣ ΠΥΡΗΝΑΣ. ιδάσκων Ευθύµιος Τάγαρης Φυσικός, ρ Περιβαλλοντικών Επιστηµών. ρ Ευθύµιος Α. Τάγαρης

Yukawa: στην προσπάθεια να εξηγήσει τις δυνάμεις μεταξύ n-p στον πυρήνα

Μάθημα 9o' 12/5/2014

Λ p + π + + Όλα τα κουάρκ και όλα τα λεπτόνια έχουν ασθενείς αλληλεπιδράσεις Τα νετρίνα έχουν ΜΟΝΟ ασθενείς αλληλεπιδράσεις

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΣΧΟΛΗ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΠΟΥΔΩΝ. «Μεταπτυχιακή Εξειδίκευση Καθηγητών των Φυσικών Επιστημών» ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ

ΦΥΣΙΚΗΣ ΣΤΟΙΧΕΙΩΔΩΝ ΣΩΜΑΤΙΔΙΩΝ ΙΙ. ΜΑΘΗΜΑ 4ο

Σύγχρονη Φυσική : Πυρηνική Φυσική και Φυσική Στοιχειωδών Σωματιδίων 19/04/16

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΦΥΣΙΚΗΣ ΠΕ 04

To CERN (Ευρωπαϊκός Οργανισµός Πυρηνικών Ερευνών) είναι το µεγαλύτερο σε έκταση (πειραµατικό) κέντρο πυρηνικών ερευνών και ειδικότερα επί της σωµατιδι

ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟς Ε. ΒΑΓΙΟΝΑΚΗς. Καθηγητής Πανεπιστημίου Ιωαννίνων ΣΩΜΑΤΙΔΙΑΚΗ ΦΥΣΙΚΗ. Μια Εισαγωγή στη Βασική Δομή της Ύλης

T fi = 2πiδ(E f E i ) [< f V i > + 1 E i E n. < f V n > E i H 0 164/389

ΕΣΧΑΤΑ ΣΥΣΤΑΤΙΚΑ ΤΗΣ ΥΛΗΣ

Αναζητώντας παράξενα σωματίδια στο A LargeIonColliderExperimnent. MasterClasses : Μαθήματα στοιχειωδών σωματιδίων

Νουκλεόνια και ισχυρή αλληλεπίδραση

Στοιχεία Πυρηνικής Φυσικής και Στοιχειωδών Σωματιδίων (5ου εξαμήνου, χειμερινό ) Τμήμα T2: Κ. Κορδάς & Δ. Σαμψωνίδης

ΔΕΙΓΜΑ ΑΠΟ ΤΗΝ ΤΡΑΠΕΖΑ ΘΕΜΑΤΩΝ ΤΩΝ ΧΙΛΙΑΔΩΝ ΕΡΩΤΗΣΕΩΝ ΓΝΩΣΤΙΚΟΥ ΦΥΣΙΚΩΝ (ΒΑΣΙΚΟ+ΣΥΝΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ) ΠΟΥ ΔΙΑΘΕΤΟΥΜΕ ΚΑΙ ΠΟΥ ΑΝΟΙΓΟΥΝ ΤΟ ΔΡΟΜΟ ΓΙΑ ΤΟΝ

Και τα τρία σωμάτια έχουν σπιν μονάδα.

Πυρηνική δύναμη Μεσόνια και θεωρία Yukawa Τάσος Λιόλιος Μάθημα Πυρηνικής Φυσικής

E + m. m + E 2m (σ p)/(2m) v. i( p) x = v(p, 97/389

Το Μποζόνιο Higgs. Το σωματίδιο Higgs σύμφωνα με το Καθιερωμένο Πρότυπο

Εισαγωγή στη Φυσική Στοιχειωδών Σωματιδίων. 5 ο Εξάμηνο Δεκέμβριος 2009

ΤΟ ΠΕΙΡΑΜΑ ΤΟΥ CERN. Επιστημονική ομάδα ΒΑΣΙΛΗΣ ΣΙΔΕΡΗΣ &ΝΙΚΟΣ ΚΑΛΑΦΑΤΗΣ. 3ο Λύκειο Γαλατσίου

Εισαγωγή στη Θεωρία των Στοιχειωδών Σωµατιδίων

16/12/2013 ETY-202 ETY-202 ΎΛΗ & ΦΩΣ 09. ΤΑΥΤΟΣΗΜΑ ΣΩΜΑΤΙΔΙΑ. 1396; office Δ013 ΙΤΕ. Στέλιος Τζωρτζάκης ΤΑΥΤΟΣΗΜΑ ΣΩΜΑΤΙΔΙΑ

M 2. T = 1 + κ 1. p = 1 + κ 1 ] κ. ρ = 1 + κ 1 ] 1. 2 κ + 1

Αλληλεπιδράσεις µε Ανταλλαγή Σωµατιδίων

Σύγχρονη Φυσική : Πυρηνική Φυσική και Φυσική Στοιχειωδών Σωματιδίων 11/05/15

Το μποζόνιο Higgs (Σωματίδιο του Θεού) και ο ρόλος του Μεγάλου Αδρονικού Επιταχυντή στην Ανακάλυψη του Ομάδα Μαθητών:

u'+v u= 1+(u'v/c c+c=c Δx Δx'+vΔt' (Δx'/Δt')+v Δt Δt'+(v/c )Δx' 1+(v/c )(Δx'/Δt')

Το Καθιερωμένο Πρότυπο των Βασικών Αλληλεπιδράσεων και η Κοσμική Ακτινοβολία

Κωστής Χαλκιαδάκης, φυσικός. Συσκάκης Γιάννης, φυσικός ΣΤΟΙΧΕΙΩΔΗ ΣΩΜΑΤΙΔΙΑ. ΑΠΟ ΤΙ ΕΙΜΑΣΤΕ ΦΤΙΑΓΜΕΝΟΙ.

Καθ. Κ. Φουντάς, Εργ. Φυσικής Υψηλών Ενεργειών, Παν. Ιωαννίνων

Ο Maxwell ενοποίησε τις Ηλεκτρικές με τις Μαγνητικές δυνάμεις στον

Η ΒΑΣΙΚΗ ΕΡΕΥΝΑ ΣΤΗ ΣΩΜΑΤΙΔΙΑΚΗ ΦΥΣΙΚΗ

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΠΥΡΗΝΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ & ΤΑ ΣΤΟΙΧΕΙΩΔΗ ΣΩΜΑΤΙΑ. Παπανικόλας) & Ε. Στυλιάρης ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ,, Ιδιότητες των Σωματίων Ισοτοπικό Σπιν

Στοιχειώδη Σωματίδια II. Διάλεξη 7η Πετρίδου Χαρά

Νετρίνο το σωματίδιο φάντασμα

Σωματιδιακή Φυσική: Από το Ηλεκτρόνιο μέχρι το Higgs και το Μεγάλο Αδρονικό Επιταχυντή (LHC) στο CERN

ΟΙ ΔΟΜΙΚΟΙ ΛΙΘΟΙ. Τα στοιχειώδη σωµάτια και οι αλληλεπιδράσεις τους. Θεόδωρος Ν. Τοµαράς

Yπεύθυνη καθηγήτρια Ομίλου Φυσικής, Γεωργία Ρουμπέα

n proton = 10N A 18cm 3 (2) cm 2 3 m (3) (β) Η χρονική απόσταση δύο τέτοιων γεγονότων θα είναι 3m msec (4)

Q2-1. Πού βρίσκεται το νετρίνο; (10 μονάδες) Theory. Μέρος A. Η Φυσική του Ανιχνευτή ATLAS (4.0 μονάδες) Greek (Greece)

Εισαγωγή στη φυσική στοιχειωδών σωματιδίων

Μάθημα 5 α) β-διάσπαση β) Ασκήσεις

Transcript:

Ù ØÓ Õ Û ôò ÛÑ Ø ÛÒ Â ÛÖ Ø Û Ã Ð ÛÖ Ø ØÓ Õ ô ÛÑ Ø Ö Ø ØÓ ÑÔÐ ÐÓ ÕÖÓÒ Ù ØÓÙ Sharewayµ Δομήτουκόσμου: ΥληκαιΦώς(γ, e, u, v e ) 1929 Dirac: Πρώτη αναφορά στην αντιύλη ως λύση της Σχετικιστικής Δ. Εξίσωση Schrödinger, ύλη με αντίθετο φορτίο από το γνωστό. Κατηγοριοποίηση της ύλης: Λεπτόνια(μ, e,ν,τ): ( f amily : ) ( 1 ) ( 2 ) ( 3 ) ( charge ): particle : e µ τ 1 ( neutrino : ) ( v e ) ( v µ ) ( v τ ) ( 0 ) quark : u c t + 2 3 quark : d s b 1 3 Βαρυόνιο είναι οποιοσδήποτε σχηματισμός από τρία quarks(qqq). Γιαπαράδειγματοπρωτόνιο p = [uud]καιτονετρόνιο n = [udd]. (Δέν έχει σημασία η σειρά των quarks.) Μεσόνιο είναι οποιοσδήποτε σχηματισμός από ζεύγος quark - antiquark(q q).(π.χ. π ±, π 0, K ±, K 0, [J/ψ]) Σημείωση 1: Τα Μεσόνια μαζί με τα Βαρυόνια αποτελούν τα Αδρόνια. Σημείωση2:ΤασωμάτιοαπουδενείναιΛεπτόνιαήΜεσόνια,όπωςτα Ξ,Λ,Υ,είναιΒαρυόνια. Ταξινόμηση σωματιδίων ανάλογα με το spin: Μποζόνια(Bosons):Σωματίδιαμεακέραιο spin = k.τέτοιαείναιτα φωτόνια. Αυτά υπακούουν στη στατιστική Bose-Einstein. Φερμιόνια(Fermions):Σωματίδιαμεημιακέραιο spin = (2k+1) 2.Τέτοια είναι τα λεπτόνια και τα quarks. Αυτά υπακούουν στη στατιστική Fermi - Dirac. Αλληλεπιδράσεις: Τα στοιχειώδη σωματίδια αλληλεπιδρούν μεταξύ τους με τις τέσσερις γνωστές δυνάμεις: 1

Βαρυτική: Είναι πολύ ασθενής αλληλεπίδραση και την θεωρούμε αμελητέα. Δεν θα ασχοληθούμε με αυτήν. Ηλεκτρομαγνητική: Φορείς των ηλεκτρομαγνητιών αλληλεπιδράσεων είναι τα φωτόνια. Ισχυρή Πυρηνική(strong): Φορείς των αλληλεπιδράσεων αυτών είναι τα γλουόνια(gluons). Ασθενής Πυρηνική(weak): Φορείς των ασθενών αλληλεπιδράσεων είναιτασωματίδια W ±, Z 0. Μιαιδιότητατωναλληλεπιδράσεωναυτών είναι ότι αλλάζουν οι γεύσεις των quarks. ΠΡΟΣΟΧΗ: Ολοι οι διαδότες δυνάμεων είναι μποζόνια, ενώ όλα τα λεπτόνια είναι φερμιόνια. Βαρυονικός- Μεσονικός- Λεπτονικός αριθμος: Βαρυονικός αριθμός: Για βαρυόνια: Βαρυονικός αριθμός Β = +1 Για αντι-βαρυόνια: Βαρυονικός αριθμός Β =-1 Γιαόλαταάλλασωματίδια:ΒαρυονικόςαριθμόςΒ=0 Μεσονικός αριθμός: Για μεσόνια: Μεσονικός αριθμός Μ = +1 Για αντι-μεσόνια: Μεσονικός αριθμός Μ =-1 Γιαόλαταάλλασωματίδια:ΜεσονικόςαριθμόςΜ=0 Λεπτονικός αριθμός: Γιαλεπτόνιακαιαντιλεπτόνια:Λεπτονικόςαριθμός L = L e + L µ + L τ e, v e L e = +1 e +, v e L e = 1 µ, v µ L µ = +1 µ +, v µ L µ = 1 τ, v τ L τ = +1 τ +, v τ L τ = 1 Γιαόλαταάλλασωματίδια L = 0. Για να είναι εφικτή μια αλληλεπίδραση πρέπει να πληρούνται κάποιες αρχές: Αρχή διατήρησης Φορτίου(Q): Πρέπει οπωσδήποτε το συνολικό φορτίο, πριν και μετά την αλληλεπίδραση, να είναι το ίδιο. Αρχή διατήρησης Βαρυονικου Αριθμού(Β): Πρέπει οπωσδήποτε ο βαρυονικός αριθμός, πριν και μετά την αλληλεπίδραση, να είναι ίδιος. Αρχή διατήρησης Λεπτονικού Αριθμού(L): Πρέπει οπωσδήποτε ο λεπτονικός αριθμός(l), πριν και μετά την αλληλεπίδραση, να είναι ίδιος. Αρχή διατήρησης παραξενιάς (strangeness)(s): Αν η αλληλεπίδραση είναι ηλεκτρομαγνητική ή ισχυρή πυρηνική, τότε πρέπει ο αριθμός των παράξενων quarks(s),πρινκαιμετάτηναλληλεπίδραση,να είναι ίδιος. ΠΡΟΣΟΧΗ: Αυτό δεν συμβαίνει στις ασθενείς αλληλεπιδράσεις. Δηλαδή, αν δεν διατηρείται ο αριθμός των παράξενων quarks, τότε σίγουρα έχουμε ασθενή αλληλεπίδραση. 2

Πως ξεχωρίζουμε τι είδος αλληλεπιδράσεων έχουμε: Οταν στην αλληλεπίδραση συμμετέχει φωτόνιο(συνήθως γ), έχουμε ηλεκτρομαγνητική αλληλεπίδραση. Οταν στην αλληλεπίδραση συμμετέχει νετρίνο(ν), έχουμε ασθενή πυρηνική αλληλεπίδραση. Επίσης, αν ισχύουν όλες οι αρχές εκτός από τηναρχήδιατήρησηςτης γεύσης ή παραξενότητας των quarks, έχουμε ασθενείς αλληλεπιδράσεις. Σημείωση: Στις αντιδράσεις που θα ασχοληθούμε, ο αριθμός των quarks διατηρείται(δεν υπολογίζουμε τα μεσόνια). Αυτό ΔΕΝ είναι θεωρία, αλλά βοηθάει στις ασκήσεις. Εσωτερική δομή σωματιδίων που πρέπει να γνωρίζουμε(θεωρούνται γνωστά και δεν δίδονται): p uud n udd π dū π u d π 0 uū d d 2 η c 1 (uū + d d) + c 2 (s s) K sū K + u s K 0 d s K 0 s d Παραδείγματα: Δίδεταιηαλληλεπίδρασηκαιψάχνουμεναδούμεανγίνεταιήόχικαιανναί τι είδους είναι. Βασιζόμαστε στις αρχές που προαναφέρθηκαν: 1.. e + + e + π + + π + Q +1 + +1 = +1 + +1 L 1 + 1 = 0 + 0 X Δεν διατηρείται ο λεπτονικός αριθμός, άρα δεν μπορεί να πραγματοποιηθεί η παραπάνω αλληλεπίδραση. 2.. p + π + + π 0 Q +1 = +1 + 0 B +1 = 0 + 0 X Δεν διατηρείται ο βαρυονικός αριθμός, άρα δεν μπορεί να πραγματοποιηθεί η παραπάνω αλληλεπίδραση. 3.. n 0 p + + e + v e Q 0 = +1 + 1 + 0 B +1 = +1 + 0 + 0 L 0 = 0 + +1 + 1 και ένα αντι-νετρίνο, η αλληλεπίδραση αυτή θα είναι ασθενής πυρηνική. 3

4.. γ + p + p + + π 0 Q 0 + +1 = +1 + 0 L 0 + 0 = 0 + 0 B 0 + +1 = +1 + 0 Σημείωση: Οταν δεν συμμετέχουν λεπτόνια, δεν έχει νόημα να αναζητήσουμε διατήρηση λεπτονικού αριθμού. Ετσι, η δευτερη σειρά μπορεί να παραληφθεί. και ένα φωτόνιο, η αλληλεπίδραση αυτή θα είναι ηλεκτρομαγνητική. 5.. µ e + v e Q 1 = 1 + 0 L (L µ + L e = +1 + 0) = (L e = +1) + (L µ = 0) = +1 και ένα αντι-νετρίνο, η αλληλεπίδραση αυτή θα είναι ασθενής πυρηνική. 6.. e + + e µ + + µ Q +1 + 1 = +1 + 1 L (L e = 1) + (L e = +1) = (L µ = 1) + (L µ = 1) Βλέπουμε ότι η παραπάνω αλληλεπίδραση είναι εφικτή.(σε αυτήν την περίπτωση δεν θα ερωτηθεί το είδος της αντίδρασης). 7.. µ e + v e + v µ Q 1 = 1 + 0 + 0 L +1 = +1 + 1 + +1 Βλέπουμε ότι η παραπάνω αλληλεπίδραση είναι εφικτή. Επειδή συμμετέχουν νετρίνο και αντι-νετρίνο, η αλληλεπίδραση αυτή θα είναι ασθενής πυρηνική. 8.. K + µ + + v µ Q +1 = +1 + 0 L 0 = (L µ = 1) + +1 S +1 = 0 + 0 X 9.. S είναι η παραξενιά ή παραδοξότητα(αν υπάρχει s quark). Για s, S = 1καιγια s, S = +1.Επειδή K + = u s,έχουμε S = +1. Βλέπουμε ότι η παραξενιά(strangeness) δεν διατηρείται. Ωστόσο η παραπάνω αλληλεπίδραση είναι εφικτή. Επειδή δεν διατηρείται η παραξενιά, η αλληλεπίδραση αυτή θα είναι ασθενής πυρηνική. Π + p + + e Q +1 = +1 + 1 X Δεν διατηρείται το φορτίο, άρα η αλληλεπίδραση δεν είναι εφικτή. 4

10.. Σ 0 Λ 0 + γ Q 0 = 0 + 0 B +1 = +1 + 0 S 1 = 1 + 0 11.. και ένα φωτόνιο, η αλληλεπίδραση αυτή θα είναι ηλεκτρομαγνητική. Λ p + + π Q 1 = +1 + 1 X Δεν διατηρείται το φορτίο, άρα η αλληλεπίδραση δεν είναι εφικτή. 12.. Λ n 0 + π Q 1 = 0 + 1 B +1 = +1 + 0 S 1 = 0 + 0 X 13.. Βλέπουμε ότι η παραξενιά(strangeness) δεν διατηρείται. Ωστόσο η παραπάνω αλληλεπίδραση είναι εφικτή. Επειδή δεν διατηρείται η παραξενιά, η αλληλεπίδραση αυτή θα είναι ασθενής πυρηνική. K + p + Ξ + π + + K 0 + K 0 + K 0 Q 1 + +1 = 1 + +1 + 0 + 0 + 0 B 0 + +1 = +1 + 0 + 0 + 0 + 0 S 1 + 0 = 2 + 0 + +1 + +1 + 1 Βλέπουμε ότι η αλληλεπίδραση είναι εφικτή και μπορεί να είναι και ι- σχυρή αλληλεπίδραση. Χωρίς αυτό να είναι απαραίτητο. Ενα άλλο είδος ασκήσεων είναι όταν δίδεται το είδος της αλληλεπίδρασης και ζητείται να βρούμε ένα σωματίδιο από αυτά που συμμετέχουν. Παρακάτω έχουμε ορισμέναπαραδείγματα: 14. ΝαβρεθείτοσωματίδιοΧανγνωρίζουμεότιηπαρακάτωαλληλεπίδραση είναι ισχυρή: K + p + π 0 + X 0 Q 1 + +1 = 0 + 0 B 0 + +1 = 0 + +1 S 1 + 0 = 0 + 1 Για να είναι εφικτή η αντίδραση, πρέπει να διατηρείται ο βαρυονικός αριθμός. Άρα αναγκαστικά το Χ θα είναι βαρυόνιο(qqq). Επίσης, ε- πειδή έχουμε ισχυρή αλληλεπίδραση(δίδεται), πρέπει να διατηρείται και ηπαραξενιά(strangeness). ΆραγιατοΧθαισχύει S = 1. Ετσι, τοχθαέχειτημορφή qqs. Καιγιαναδιατηρείταικαιτοφορτίο,αναγκαστικάτοΧθαείναι X 0 = uds. (Υπενθύμιση: s : S = 1, s : S = +1) 5

15. ΝαβρεθείτοσωματίδιοΨανγνωρίζουμεότιηπαρακάτωαλληλεπίδραση είναι ισχυρή: K + p + K + + Y Q 1 + +1 = +1 + 1 B 0 + +1 = 0 + +1 S 1 + 0 = +1 + 2 Για να είναι εφικτή η αντίδραση, πρέπει να διατηρείται ο βαρυονικός αριθμός. Άρα αναγκαστικά το Ψ θα είναι βαρυόνιο(qqq). Επίσης, ε- πειδή έχουμε ισχυρή αλληλεπίδραση(δίδεται), πρέπει να διατηρείται και ηπαραξενιά(strangeness). ΆραγιατοΨθαισχύει S = 2. Ετσι, τοψθαέχειτημορφή ssq. Καιγιαναδιατηρείταικαιτοφορτίο,αναγκαστικάτοΨθαείναι Y = ssd. (Υπενθύμισητωνφορτίων: s : 1 2, u : +2 3, d : 1 3 ) Ενας εναλλακτικός τρόπος, για τις ισχυρές αλληλεπιδράσεις, όπου σίγουρα διατηρείται η γεύση των quarks είναι ο εξής: K + p + K + + Y sū + uud = u s + ssd sud = sud Ωστε η συνολική γεύση των quarks πριν και μετά την αλληλεπίδραση να είναι ίδια. ΠΡΟΣΟΧΗ: Αυτή είναι καθαρά εμπειρική μέθοδος. Χρήσιμη για επαλήθευση των αποτελεσμάτων. Αλλά δεν συνηστάται η εφαρμογή της ως μέθοδο επίλυσης. Υπάρχει και ένα άλλο είδος ασκήσεων, όπου ζητείται να γράψουμε τις διασπάσεις και να βρούμε τι είδους είναι: 16. Σωματίδιο τ μπορείναδιασπαστείσε e, µ, π. Ναγράψετετις διασπάσεις και να βρείτε τι είδους είναι. (αʹ). τ π + v τ Q 1 = 1 + 0 L τ +1 = 0 + +1 Για να είναι ευικτή η διάσπαση, πρέπει να διατηρείται και ο λεπτονικός αριθμός. Άρα πρέπει να εμφανιστεί ένα σωματίδιο που δεν θα επηρρεάσει το φορτίο και θα διατηρήσει και τον λεπτονικό αριθμό ίδιο. Ετσι, συμπεραίνουμε ότι πρέπει να εμφανιστεί και ένα νετρίνο. Συνεπώς, η αλληλεπίδραση θα είναι ασθενής πυρηνική. (βʹ). τ e + v e + v τ Q 1 = 1 + 0 + 0 L τ +1 = 0 + 0 + +1 L e 0 = +1 + 1 + 0 Γιαναείναιεφικτήηδιάσπαση,πρέπειναδιατηρείταικαιολεπτονικόςαριθμόςτου τ καιτου e. Άραπρέπειναεμφανιστούν 6

σωματίδια που δεν θα επηρρεάσουν το φορτίο και θα διατηρησουν και τους λεπτονικούς αριθμούς ίδιους. Ετσι, συμπεραίνουμε ότι πρέπει να εμφανιστούν νετρίνο. Συνεπώς, η αλληλεπίδραση θα είναι ασθενής πυρηνική. (γʹ). τ µ + v µ + v τ Q 1 = 1 + 0 + 0 L τ +1 = 0 + 0 + +1 L µ 0 = +1 + 1 + 0 Γιαναείναιεφικτήηδιάσπαση,πρέπειναδιατηρείταικαιολεπτονικόςαριθμόςτου τ καιτου µ. Άραπρέπειναεμφανιστούν σωματίδια που δεν θα επηρρεάσουν το φορτίο και θα διατηρησουν και τους λεπτονικούς αριθμούς ίδιους. Ετσι, συμπεραίνουμε ότι πρέπει να εμφανιστούν νετρίνο. Συνεπώς, η αλληλεπίδραση θα είναι ασθενής πυρηνική. 7