Hur mycket betyder Higgspartikeln? [5mm

advertisement
Hur mycket betyder Higgspartikeln?
MASSOR!
Leif Lönnblad
Institutionen för Astronomi
och teoretisk fysik
Lunds Universitet
UR Samtiden, 2013.06.02
Higgs
1
Leif Lönnblad
Lund University
◮
Varför är Higgs viktig?
◮
Vad är massa?
◮
Hur hänger massa och Higgs ihop?
◮
Hur kan man se en Higgspartikel?
◮
Vad har vi egentligen upptäckt?
◮
Vad finns det kvar att upptäcka?
Higgs
2
Leif Lönnblad
Lund University
ˇ
Vad är massa?
Partikelfysik
Standardmodellen
Vad är massa?
Higgs
3
Leif Lönnblad
Lund University
ˇ
Vad är massa?
Partikelfysik
Standardmodellen
Vad är massa?
F = mg
Higgs
3
Leif Lönnblad
Lund University
ˇ
Vad är massa?
Partikelfysik
Standardmodellen
Massa är energi!
E=
Higgs
4
Leif Lönnblad
2
mc
Lund University
ˇ
Vad är massa?
Partikelfysik
Standardmodellen
Energi är massa!
m=
E
c2
= m0 +
Ek
c2
+
Ep
c2
+
Eb
c2
Notera att c 2 ≈ 9 · 1016 m2 /s2
Higgs
5
Leif Lönnblad
Lund University
ˇ
Vad är massa?
Partikelfysik
Standardmodellen
Energi är massa!
m=
E
c2
= m0 +
Ek
c2
+
Ep
c2
+
Eb
c2
Notera att c 2 ≈ 9 · 1016 m2 /s2
Higgs
5
Leif Lönnblad
Lund University
ˇ
Vad är massa?
Partikelfysik
Standardmodellen
Energi är massa!
m=
E
c2
= m0 +
Ek
c2
+
Ep
c2
+
Eb
c2
Notera att c 2 ≈ 9 · 1016 m2 /s2
Higgs
5
Leif Lönnblad
Lund University
ˇ
Vad är massa?
Partikelfysik
Standardmodellen
Vad studerar en partikelfysiker?
◮
De partiklar (kvarkar och gluoner) som bygger upp
protoner och neutroner
◮
. . . som bygger upp atomkärnor
◮
. . . som med elektroner bygger upp atomer
◮
. . . som bygger upp molekyler
◮
. . . som bygger upp celler
◮
. . . som bygger upp oss. (1 m)
Higgs
6
Leif Lönnblad
Lund University
ˇ
Vad är massa?
Partikelfysik
Standardmodellen
Vad studerar en partikelfysiker?
◮
De partiklar (kvarkar och gluoner) som bygger upp
protoner och neutroner
◮
. . . som bygger upp atomkärnor
◮
. . . som med elektroner bygger upp atomer
◮
. . . som bygger upp molekyler
◮
. . . som bygger upp celler
◮
. . . som bygger upp oss. (1 m)
Higgs
6
Leif Lönnblad
Lund University
ˇ
Vad är massa?
Partikelfysik
Standardmodellen
Vad studerar en partikelfysiker?
◮
De partiklar (kvarkar och gluoner) som bygger upp
protoner och neutroner
◮
. . . som bygger upp atomkärnor
◮
. . . som med elektroner bygger upp atomer
◮
. . . som bygger upp molekyler
◮
. . . som bygger upp celler
◮
. . . som bygger upp oss. (1 m)
Higgs
6
Leif Lönnblad
Lund University
ˇ
Vad är massa?
Partikelfysik
Standardmodellen
Vad studerar en partikelfysiker?
◮
De partiklar (kvarkar och gluoner) som bygger upp
protoner och neutroner
◮
. . . som bygger upp atomkärnor
◮
. . . som med elektroner bygger upp atomer
◮
. . . som bygger upp molekyler
◮
. . . som bygger upp celler
◮
. . . som bygger upp oss. (1 m)
Higgs
6
Leif Lönnblad
Lund University
ˇ
Vad är massa?
Partikelfysik
Standardmodellen
Vad studerar en partikelfysiker?
◮
De partiklar (kvarkar och gluoner) som bygger upp
protoner och neutroner
◮
. . . som bygger upp atomkärnor
◮
. . . som med elektroner bygger upp atomer
◮
. . . som bygger upp molekyler
◮
. . . som bygger upp celler
◮
. . . som bygger upp oss. (1 m)
Higgs
6
Leif Lönnblad
Lund University
ˇ
Vad är massa?
Partikelfysik
Standardmodellen
Vad studerar en partikelfysiker?
◮
De partiklar (kvarkar och gluoner) som bygger upp
protoner och neutroner
◮
. . . som bygger upp atomkärnor
◮
. . . som med elektroner bygger upp atomer
◮
. . . som bygger upp molekyler
◮
. . . som bygger upp celler
◮
. . . som bygger upp oss. (1 m)
Higgs
6
Leif Lönnblad
Lund University
ˇ
Vad är massa?
Partikelfysik
Standardmodellen
Vad studerar en partikelfysiker?
◮
De partiklar (kvarkar och gluoner) som bygger upp
protoner och neutroner
◮
. . . som bygger upp atomkärnor
◮
. . . som med elektroner bygger upp atomer
◮
. . . som bygger upp molekyler
◮
. . . som bygger upp celler
◮
. . . som bygger upp oss. (1 m)
Higgs
6
Leif Lönnblad
Lund University
ˇ
Vad är massa?
Partikelfysik
Standardmodellen
Vad studerar en partikelfysiker?
◮
De partiklar (kvarkar och gluoner) som bygger upp
protoner och neutroner
◮
. . . som bygger upp atomkärnor
◮
. . . som med elektroner bygger upp atomer
◮
. . . som bygger upp molekyler
◮
. . . som bygger upp celler (10−5 m)
◮
. . . som bygger upp oss. (1 m)
Higgs
6
Leif Lönnblad
Lund University
ˇ
Vad är massa?
Partikelfysik
Standardmodellen
Vad studerar en partikelfysiker?
◮
De partiklar (kvarkar och gluoner) som bygger upp
protoner och neutroner
◮
. . . som bygger upp atomkärnor
◮
. . . som med elektroner bygger upp atomer
◮
. . . som bygger upp molekyler (10−9 m)
◮
. . . som bygger upp celler (10−5 m)
◮
. . . som bygger upp oss. (1 m)
Higgs
6
Leif Lönnblad
Lund University
ˇ
Vad är massa?
Partikelfysik
Standardmodellen
Vad studerar en partikelfysiker?
◮
De partiklar (kvarkar och gluoner) som bygger upp
protoner och neutroner
◮
. . . som bygger upp atomkärnor
◮
. . . som med elektroner bygger upp atomer (10−10 m)
◮
. . . som bygger upp molekyler (10−9 m)
◮
. . . som bygger upp celler (10−5 m)
◮
. . . som bygger upp oss. (1 m)
Higgs
6
Leif Lönnblad
Lund University
ˇ
Vad är massa?
Partikelfysik
Standardmodellen
Vad studerar en partikelfysiker?
◮
De partiklar (kvarkar och gluoner) som bygger upp
protoner och neutroner
◮
. . . som bygger upp atomkärnor (10−15 m)
◮
. . . som med elektroner bygger upp atomer (10−10 m)
◮
. . . som bygger upp molekyler (10−9 m)
◮
. . . som bygger upp celler (10−5 m)
◮
. . . som bygger upp oss. (1 m)
Higgs
6
Leif Lönnblad
Lund University
ˇ
Vad är massa?
Partikelfysik
Standardmodellen
Vad studerar en partikelfysiker?
◮
De partiklar (kvarkar och gluoner) som bygger upp
protoner och neutroner (10−18 m)
◮
. . . som bygger upp atomkärnor (10−15 m)
◮
. . . som med elektroner bygger upp atomer (10−10 m)
◮
. . . som bygger upp molekyler (10−9 m)
◮
. . . som bygger upp celler (10−5 m)
◮
. . . som bygger upp oss. (1 m)
Higgs
6
Leif Lönnblad
Lund University
ˇ
Vad är massa?
Partikelfysik
Standardmodellen
Mer än 99.9% av all massa finns koncentrerad i atomkärnorna
Mer än 99% av kärnans massa finns i protoner och neutroner
Men bara ett par procent av protonens massa består av kvarkar
mp = 1 GeV≈ 1.7 · 10−27 kg
mu ∼ 10 MeV
1 eV≈ 1.6 · 10−19 J
Higgs
7
Leif Lönnblad
Lund University
ˇ
Vad är massa?
Partikelfysik
Standardmodellen
Mer än 99.9% av all massa finns koncentrerad i atomkärnorna
Mer än 99% av kärnans massa finns i protoner och neutroner
Men bara ett par procent av protonens massa består av kvarkar
mp = 1 GeV≈ 1.7 · 10−27 kg
mu ∼ 10 MeV
1 eV≈ 1.6 · 10−19 J
Higgs
7
Leif Lönnblad
Lund University
ˇ
Vad är massa?
Partikelfysik
Standardmodellen
Det finns fyra krafter som påverkar materien:
◮
Gravitationen:
Gµν + gµν Λ = 8πG
Tµν
c4
Einsteins Allmänna relativitetsteori
◮
Elektromagnetism och svag växelverkan:
a − 1 B µν B
LEW = − 14 Waµν Wµν
/ Qi + Li iD
/ Li
µν + Q i iD
4
◮
Stark växelverkan:
LQCD = Ū(δµ − igs Gµa T a )γ µ U + D̄(δµ − igs Gµa T a )γ µ D
Elektro-svag och stark växelverkan beskrivs av
Standardmodellen för partikelfysik
Grundas på kvantfältteori.
Higgs
8
Leif Lönnblad
Lund University
ˇ
Vad är massa?
Partikelfysik
Standardmodellen
Det finns fyra krafter som påverkar materien:
◮
Gravitationen:
Gµν + gµν Λ = 8πG
Tµν
c4
Einsteins Allmänna relativitetsteori
◮
Elektromagnetism och svag växelverkan:
a − 1 B µν B
LEW = − 14 Waµν Wµν
/ Qi + Li iD
/ Li
µν + Q i iD
4
◮
Stark växelverkan:
LQCD = Ū(δµ − igs Gµa T a )γ µ U + D̄(δµ − igs Gµa T a )γ µ D
Elektro-svag och stark växelverkan beskrivs av
Standardmodellen för partikelfysik
Grundas på kvantfältteori.
Higgs
8
Leif Lönnblad
Lund University
ˇ
Vad är massa?
Partikelfysik
Standardmodellen
Det finns fyra krafter som påverkar materien:
◮
Gravitationen:
Gµν + gµν Λ = 8πG
Tµν
c4
Einsteins Allmänna relativitetsteori
◮
Elektromagnetism och svag växelverkan:
a − 1 B µν B
LEW = − 14 Waµν Wµν
/ Qi + Li iD
/ Li
µν + Q i iD
4
◮
Stark växelverkan:
LQCD = Ū(δµ − igs Gµa T a )γ µ U + D̄(δµ − igs Gµa T a )γ µ D
Elektro-svag och stark växelverkan beskrivs av
Standardmodellen för partikelfysik
Grundas på kvantfältteori.
Higgs
8
Leif Lönnblad
Lund University
ˇ
Vad är massa?
Partikelfysik
Standardmodellen
Det finns fyra krafter som påverkar materien:
◮
Gravitationen:
Gµν + gµν Λ = 8πG
Tµν
c4
Einsteins Allmänna relativitetsteori
◮
Elektromagnetism och svag växelverkan:
a − 1 B µν B
LEW = − 14 Waµν Wµν
/ Qi + Li iD
/ Li
µν + Q i iD
4
◮
Stark växelverkan:
LQCD = Ū(δµ − igs Gµa T a )γ µ U + D̄(δµ − igs Gµa T a )γ µ D
Elektro-svag och stark växelverkan beskrivs av
Standardmodellen för partikelfysik
Grundas på kvantfältteori.
Higgs
8
Leif Lönnblad
Lund University
ˇ
Vad är massa?
Partikelfysik
Standardmodellen
Det finns fyra krafter som påverkar materien:
◮
Gravitationen:
Gµν + gµν Λ = 8πG
Tµν
c4
Einsteins Allmänna relativitetsteori
◮
Elektromagnetism och svag växelverkan:
a − 1 B µν B
LEW = − 14 Waµν Wµν
/ Qi + Li iD
/ Li
µν + Q i iD
4
◮
Stark växelverkan:
LQCD = Ū(δµ − igs Gµa T a )γ µ U + D̄(δµ − igs Gµa T a )γ µ D
Elektro-svag och stark växelverkan beskrivs av
Standardmodellen för partikelfysik
Grundas på kvantfältteori.
Higgs
8
Leif Lönnblad
Lund University
ˆ Partikelfysik
Standardmodellen
CERN
Standardmodellen för partikelfysik
Kvarkar
d d̄ u ū
s s̄ c c̄
b b̄ t t̄
Krafter
Z
W±
0
γ
Higgs
Leptoner
e− e+ νe ν̄e
µ− µ+ νµ ν̄µ
τ − τ + ντ ν̄τ
9
Leif Lönnblad
g
Lund University
ˆ Partikelfysik
Standardmodellen
CERN
Standardmodellen för partikelfysik
Kvarkar
d d̄ u ū
s s̄ c c̄
b b̄ t t̄
Krafter
Z
W±
0
γ
Higgs
Leptoner
e− e+ νe ν̄e
µ− µ+ νµ ν̄µ
τ − τ + ντ ν̄τ
9
Leif Lönnblad
g
Lund University
ˆ Partikelfysik
Standardmodellen
CERN
Standardmodellen för partikelfysik
Kvarkar
d d̄ u ū
s s̄ c c̄
b b̄ t t̄
Krafter
Z
W±
0
γ
Higgs
Leptoner
e− e+ νe ν̄e
µ− µ+ νµ ν̄µ
τ − τ + ντ ν̄τ
9
Leif Lönnblad
g
Lund University
ˆ Partikelfysik
Standardmodellen
CERN
Standardmodellen för partikelfysik
Kvarkar
d d̄ u ū
s s̄ c c̄
b b̄ t t̄
Krafter
Z
W±
0
γ
Higgs
Leptoner
e− e+ νe ν̄e
µ− µ+ νµ ν̄µ
τ − τ + ντ ν̄τ
9
Leif Lönnblad
g
Lund University
ˆ Partikelfysik
Standardmodellen
CERN
Standardmodellen för partikelfysik
Kvarkar
d d̄ u ū
s s̄ c c̄
b b̄ t t̄
Krafter
Z
W±
0
γ
Higgs
Leptoner
e− e+ νe ν̄e
µ− µ+ νµ ν̄µ
τ − τ + ντ ν̄τ
9
Leif Lönnblad
g
Lund University
ˆ Partikelfysik
Standardmodellen
CERN
Peter Higgs
Higgs
10
Leif Lönnblad
Lund University
ˆ Partikelfysik
Standardmodellen
CERN
Peter Higgs
µ2
λ
1
LH = − [(δµ − iWµa t a − iBµ )φ]2 − φ⋆ φ − (φ⋆ φ)2
2
2
4
Higgs
10
Leif Lönnblad
Lund University
ˆ Partikelfysik
Standardmodellen
CERN
Higgs
11
Leif Lönnblad
Lund University
ˆ Partikelfysik
Standardmodellen
CERN
Higgs
11
Leif Lönnblad
Lund University
ˆ Partikelfysik
Standardmodellen
CERN
→
Higgs
←
11
Leif Lönnblad
Lund University
ˆ Partikelfysik
Standardmodellen
CERN
→
Higgs
←
11
Leif Lönnblad
Lund University
ˆ Partikelfysik
Standardmodellen
CERN
CERN
Higgs
12
Leif Lönnblad
Lund University
ˆ Partikelfysik
Standardmodellen
CERN
ATLAS
Higgs
13
Leif Lönnblad
Lund University
ˆ Partikelfysik
Standardmodellen
CERN
Higgs
14
Leif Lönnblad
Lund University
ˆ Partikelfysik
Standardmodellen
CERN
Higgs
15
Leif Lönnblad
Lund University
ˆ Partikelfysik
Standardmodellen
CERN
Standardmodellen för ALLT?
Kvarkar
d d̄ u ū
s s̄ c c̄
b b̄ t t̄
γ
Higgs
Leptoner
e− e+ νe ν̄e
µ− µ+ νµ ν̄µ
τ − τ + ντ ν̄τ
Krafter
Z0 W± g
16
Leif Lönnblad
Massa
H
Lund University
ˆ Partikelfysik
Standardmodellen
CERN
Higgs
17
Leif Lönnblad
Lund University
ˆ Partikelfysik
Standardmodellen
CERN
Higgs
18
Leif Lönnblad
Lund University
Download
Random flashcards
Svenska

105 Cards Anton Piter

Create flashcards