Elementarteilchenphysik

Masterclass 2010 Elementarteilchenphysik Robert Harlander Bergische Universität Wuppertal 17. Februar 2010 Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 1

Elementarteilchenphysik Zentrale Fragen: Was sind die fundamentalen Bausteine der Materie? (Teilchen? Strings??...) Was hält sie in Materie zusammen? (Coulomb-Kraft,...) Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 2

Streu-Experimente 1908 Geiger-Marsden Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 3

Streu-Experimente 1908 Geiger-Marsden Rutherford Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 3

Streu-Experimente 1908 Geiger-Marsden Rutherford It was almost as incredible as if you fired a fifteen inch shell at a piece of tissue paper and it came back to hit you. Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 3

Streu-Experimente 1908 Geiger-Marsden Rutherford It was almost as incredible as if you fired a fifteen inch shell at a piece of tissue paper and it came back to hit you. All science is either physics or stamp collecting. Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 3

Heutige Streu-Experimente SLAC (Stanford, USA): e + e Elektron Positron Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 4

Heutige Streu-Experimente DESY (Hamburg): e p Elektron Proton Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 5

Heutige Streu-Experimente Tevatron (Fermilab): p p Proton Anti-Proton Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 6

Heutige Streu-Experimente CERN (Genf): p p Proton Proton Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 7

Theorie Zwei theoretische Säulen: (Spezielle) Relativitätstheorie: E = mc 2 wobei m = m(v) = m 0 1 v2 /c 2 Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 8

Theorie Zwei theoretische Säulen: (Spezielle) Relativitätstheorie: E = mc 2 wobei m = m(v) = m 0 1 v2 /c 2 Wir verwenden nur m 0 (Ruhemasse); Dann gilt E = m 2 0 c4 + p 2 c 2, c 300 000 km/s Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 8

Theorie Zwei theoretische Säulen: (Spezielle) Relativitätstheorie: E = mc 2 wobei m = m(v) = m 0 1 v2 /c 2 Wir verwenden nur m 0 (Ruhemasse); Dann gilt E = m 2 0 c4 + p 2 c 2, c 300 000 km/s Beachte: für m 0 0 ist stets v < c für m 0 = 0 ist stets v = c Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 8

Theorie Zwei theoretische Säulen: Quantenmechanik Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 9

Theorie Zwei theoretische Säulen: Quantenmechanik Welle-Teilchen-Dualität, z.b. Licht: zeigt Welleneigenschaften Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 9

Theorie Zwei theoretische Säulen: Quantenmechanik Welle-Teilchen-Dualität, z.b. Licht: zeigt aber auch Teilcheneigenschaften: p = h λ h = 6, 63 10 34 Js Plancksches Wirkungsquantum Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 10

Theorie Zwei theoretische Säulen: Quantenmechanik Welle-Teilchen-Dualität, z.b. Licht: zeigt aber auch Teilcheneigenschaften: p = h λ h = 6, 63 10 34 Js Plancksches Wirkungsquantum Einstein 1905 Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 10

Theorie Zwei theoretische Säulen: Quantenmechanik Welle-Teilchen-Dualität: p = h λ λ = h p De-Broglie Wellenlänge Heisenbergsche Unschärferelation: x p 2, E t 2 Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 11

Theorie Zwei theoretische Säulen: Quantenmechanik: nur Wahrscheinlichkeiten vorhersagbar Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 12

Quantenfeldtheorie Relativitätstheorie Quantenmechanik = Quantenfeldtheorie Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 13

Quantenfeldtheorie Relativitätstheorie Quantenmechanik = Quantenfeldtheorie es gibt elementare Teilchen (punktförmig!) mit Spin 0: noch keines entdeckt! Higgs? Spin 1/2: Elektron, Quarks,... Spin 1: Photon, Gluon, Z, W Spin 3/2: Gravitino??? Spin 2: Graviton? Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 13

Quantenfeldtheorie Relativitätstheorie Quantenmechanik = Quantenfeldtheorie es gibt elementare Teilchen (punktförmig!) mit Spin 0: noch keines entdeckt! Higgs? Spin 1/2: Elektron, Quarks,... Spin 1: Photon, Gluon, Z, W Spin 3/2: Gravitino??? Spin 2: Graviton? Teilchen können erzeugt und vernichtet werden aber Erhaltungssätze müssen erfüllt sein Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 13

Quantenfeldtheorie Relativitätstheorie Quantenmechanik = Quantenfeldtheorie es gibt elementare Teilchen (punktförmig!) mit Spin 0: noch keines entdeckt! Higgs? Spin 1/2: Elektron, Quarks,... Spin 1: Photon, Gluon, Z, W Spin 3/2: Gravitino??? Spin 2: Graviton? Teilchen können erzeugt und vernichtet werden aber Erhaltungssätze müssen erfüllt sein Zu jedem Teilchen gibt es ein Anti-Teilchen Elektron e Positron e +, etc. m(e ) = m(e + ) Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 13

Quantenfeldtheorie Relativitätstheorie Quantenmechanik = Quantenfeldtheorie es gibt elementare Teilchen (punktförmig!) mit Spin 0: noch keines entdeckt! Higgs? Spin 1/2: Elektron, Quarks,... Spin 1: Photon, Gluon, Z, W Spin 3/2: Gravitino??? Spin 2: Graviton? Teilchen können erzeugt und vernichtet werden aber Erhaltungssätze müssen erfüllt sein Zu jedem Teilchen gibt es ein Anti-Teilchen Elektron e Positron e +, etc. m(e ) = m(e + ) Wechselwirkung durch Austausch von Teilchen Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 13

Feynman-Diagramme Darstellung einer Streu-Reaktion: e(p 1 ) + e(p 2 ) e(p 3 ) + e(p 4 ) Ort e e Zeit Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 14

Feynman-Diagramme Darstellung einer Streu-Reaktion: e(p 1 ) + e(p 2 ) e(p 3 ) + e(p 4 ) Ort e zentraler Baustein: Vertex e γ e e Zeit Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 14

Feynman-Diagramme Darstellung einer Streu-Reaktion: e (p 1 ) + e + (p 2 ) e (p 3 ) + e + (p 4 ) Ort e e zentraler Baustein: Vertex e γ e + e + e Zeit Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 14

Feynman-Diagramme Darstellung einer Streu-Reaktion: e (p 1 ) + e + (p 2 ) γ(p 3 ) + γ(p 4 ) Ort e zentraler Baustein: Vertex e γ e + e Zeit Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 14

Elementarteilchen Die uns umgebende (stabile) Materie ist aufgebaut aus Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 15

Elementarteilchen Die uns umgebende (stabile) Materie ist aufgebaut aus Elektron e, Ladung 1 Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 15

Elementarteilchen Die uns umgebende (stabile) Materie ist aufgebaut aus Elektron e, Ladung 1 Up-Quark u, Ladung + 2 3 Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 15

Elementarteilchen Die uns umgebende (stabile) Materie ist aufgebaut aus Elektron e, Ladung 1 Up-Quark u, Ladung + 2 3 Down-Quark d, Ladung 1 3 Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 15

Elementarteilchen Die uns umgebende (stabile) Materie ist aufgebaut aus Elektron e, Ladung 1 Up-Quark u, Ladung + 2 3 Down-Quark d, Ladung 1 3 Daraus aufgebaut: Proton p = uud: Ladung +1 Neutron n = udd: Ladung 0 Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 15

Energiedichte des Universums Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 16

Materieverteilung des Universums Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 17

Starke Wechselwirkung Was hält (p = uud) und (n = udd) zusammen? Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 18

Starke Wechselwirkung Was hält (p = uud) und (n = udd) zusammen? e γ e Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 18

Starke Wechselwirkung Was hält (p = uud) und (n = udd) zusammen? q γ q Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 18

Starke Wechselwirkung Was hält (p = uud) und (n = udd) zusammen? q γ zu schwach! außerdem: Q(u) = + 2 3, Q(d) = 1 3! q Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 18

Starke Wechselwirkung Was hält (p = uud) und (n = udd) zusammen? q γ zu schwach! außerdem: Q(u) = + 2 3, Q(d) = 1 3! q Quarks tragen noch andere Ladung: Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 18

Starke Wechselwirkung Was hält (p = uud) und (n = udd) zusammen? q γ zu schwach! außerdem: Q(u) = + 2 3, Q(d) = 1 3! q Quarks tragen noch andere Ladung: Starke Wechselwirkung Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 18

Starke Wechselwirkung Was hält (p = uud) und (n = udd) zusammen? q γ zu schwach! außerdem: Q(u) = + 2 3, Q(d) = 1 3! q Quarks tragen noch andere Ladung: q Starke Wechselwirkung g g = Gluon q Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 18

Natur der Starken Wechselwirkung Elektro-Magnetische Wechselwirkung: Ladung = Vielfaches der Elementarladung Coulomb Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 19

Natur der Starken Wechselwirkung Elektro-Magnetische Wechselwirkung: Ladung = Vielfaches der Elementarladung Coulomb Starke Wechselwirkung: Ladung = Kombination aus drei Ladungs-Arten (Farben) Rot Blau Grün Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 19

Natur der Starken Wechselwirkung Elektro-Magnetische Wechselwirkung: Ladung = Vielfaches der Elementarladung Coulomb Starke Wechselwirkung: Ladung = Kombination aus drei Ladungs-Arten (Farben) Rot Blau Grün Quarks treten in 3 verschiedenen Farben auf: q g q Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 19

Natur der Starken Wechselwirkung Elektro-Magnetische Wechselwirkung: Ladung = Vielfaches der Elementarladung Coulomb Starke Wechselwirkung: Ladung = Kombination aus drei Ladungs-Arten (Farben) Rot Blau Grün Quarks treten in 3 verschiedenen Farben auf: q Rot g q Anti Blau Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 19

Natur der Starken Wechselwirkung Elektro-Magnetische Wechselwirkung: Ladung = Vielfaches der Elementarladung Coulomb Starke Wechselwirkung: Ladung = Kombination aus drei Ladungs-Arten (Farben) Rot Blau Grün Quarks treten in 3 verschiedenen Farben auf: q Rot g Gluonen tragen selbst Farbladung! q Anti Blau Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 19

Natur der Starken Wechselwirkung Elektro-Magnetische Wechselwirkung: Ladung = Vielfaches der Elementarladung Coulomb Starke Wechselwirkung: Ladung = Kombination aus drei Ladungs-Arten (Farben) Rot Blau Grün Quarks treten in 3 verschiedenen Farben auf: q g g g q g Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 19

Natur der Starken Wechselwirkung Elektro-Magnetische Wechselwirkung: Ladung = Vielfaches der Elementarladung Coulomb Starke Wechselwirkung: Ladung = Kombination aus drei Ladungs-Arten (Farben) Rot Blau Grün Quarks treten in 3 verschiedenen Farben auf: q g g g g g q g g g Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 19

Confinement Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 20

Confinement Quarks treten nur in farblosen Verbünden auf: qqq: Baryonen (z.b. Proton = uud, Neutron = udd) q q: Mesonen (z.b. Pionen = u d,... ) Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 20

Jets Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 21

Schwache Wechselwirkung Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 22

Schwache Wechselwirkung β Zerfall: Radioaktiver Zerfall von Kernen, z.b. 22 11Na 22 10Ne + e + p n + e + uud udd + e + u d + e + Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 22

Schwache Wechselwirkung β Zerfall: Radioaktiver Zerfall von Kernen, z.b. 22 11Na 22 10Ne + e + p n + e + uud udd + e + u d + e + elementares Teilchen u zerfällt! Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 22

Schwache Wechselwirkung β Zerfall: Radioaktiver Zerfall von Kernen, z.b. 22 11Na 22 10Ne + e + p n + e + uud udd + e + u d + e + elementares Teilchen u zerfällt! Quantenfeldtheorie: u wird vernichtet, d und e + werden erzeugt. Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 22

β Zerfall u d + e + Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 23

β Zerfall u d + e + Energie des e + : E = c 2 m2 u + m 2 e m 2 d 2m u Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 23

β Zerfall u d + e + Energie des e + : aber: E = c 2 m2 u + m 2 e m 2 d 2m u Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 23

β Zerfall u d + e + Energie des e + : aber: E = c 2 m2 u + m 2 e m 2 d 2m u Pauli 1930: Neutrino! u d + e + + ν e d u ν e W e + Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 23

Schwache Wechselwirkung d u ν e u d + e + + ν e W e + Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 24

Schwache Wechselwirkung d u ν e u d + e + + ν e W u e + ν e neue Wechselwirkung: W W d e Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 24

Schwache Wechselwirkung d u ν e u d + e + + ν e W u e + ν e neue Wechselwirkung: W W d e W-Bosonen: W +, W Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 24

Schwache Wechselwirkung d u ν e u d + e + + ν e W u e + ν e neue Wechselwirkung: W W d e W-Bosonen: W +, W Mathematik fordert weiteres Austausch-Teilchen: Z 0 ν e e q Z Z Z ν e e q Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 24

Wechselwirkungen Elektro-Magnetische Wechselwirkung: e γ e q γ q Elektron, Quarks Photon Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 25

Wechselwirkungen Elektro-Magnetische Wechselwirkung: e γ e q γ q Starke Wechselwirkung: q Elektron, Quarks Photon q g Quarks Gluonen Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 25

Wechselwirkungen Elektro-Magnetische Wechselwirkung: e γ e q γ q Starke Wechselwirkung: q Elektron, Quarks Photon q g Quarks Gluonen Schwache Wechselwirkung: e q ν e Elektron, Quarks, Z Z Z Neutrinos e q ν e Z-Boson Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 25

Wechselwirkungen Elektro-Magnetische Wechselwirkung: e γ e q γ q Starke Wechselwirkung: q Elektron, Quarks Photon q g Quarks Gluonen Schwache Wechselwirkung: e Z e ν e W e q Z q u W d ν e ν e Z Elektron, Quarks, Neutrinos W ± -Bosonen Elektron, Quarks, Neutrinos Z-Boson Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 25

Myon in der Höhenstrahlung entdeckt identisch zum Elektron, bis auf Masse: m(µ) 200 m(e) Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 26

Myon in der Höhenstrahlung entdeckt identisch zum Elektron, bis auf Masse: m(µ) 200 m(e) µ Ladung -1: γ µ Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 26

Myon in der Höhenstrahlung entdeckt identisch zum Elektron, bis auf Masse: m(µ) 200 m(e) µ Ladung -1: γ µ µ auch: W ν µ Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 26

Myon in der Höhenstrahlung entdeckt identisch zum Elektron, bis auf Masse: m(µ) 200 m(e) µ Ladung -1: γ µ µ µ ν µ auch: W Z Z ν µ µ ν µ Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 26

Myon in der Höhenstrahlung entdeckt identisch zum Elektron, bis auf Masse: m(µ) 200 m(e) µ Ladung -1: γ µ µ µ ν µ auch: W Z Z ν µ µ ν µ ν µ zerfällt: µ ν e W e Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 26

Myon in der Höhenstrahlung entdeckt identisch zum Elektron, bis auf Masse: m(µ) 200 m(e) µ Ladung -1: γ µ µ µ ν µ auch: W Z Z ν µ µ ν µ ν µ d zerfällt: µ ν e vergleiche: u ν e W W e e + Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 26

Myon in der Höhenstrahlung entdeckt identisch zum Elektron, bis auf Masse: m(µ) 200 m(e) µ Ladung -1: γ µ µ µ ν µ auch: W Z Z ν µ µ ν µ ν µ zerfällt: µ ν e τ 1/2 = 2.2 µs W e Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 26

Standardmodell Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 27

Massive W, Z Besonderheit der Schwachen Wechselwirkung: Austausch-Teilchen W ±, Z 0 sind massiv Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 28

Massive W, Z Besonderheit der Schwachen Wechselwirkung: Austausch-Teilchen W ±, Z 0 sind massiv N.B.: Einheiten für Masse Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 28

Massive W, Z Besonderheit der Schwachen Wechselwirkung: Austausch-Teilchen W ±, Z 0 sind massiv N.B.: Einheiten für Masse Einheiten für Energie: 1 ev = 1,602 10 19 J Energie, die Elektron aufnimmt, wenn es Spannung 1V durchläuft Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 28

Massive W, Z Besonderheit der Schwachen Wechselwirkung: Austausch-Teilchen W ±, Z 0 sind massiv N.B.: Einheiten für Masse Einheiten für Energie: 1 ev = 1,602 10 19 J Energie, die Elektron aufnimmt, wenn es Spannung 1V durchläuft E = mc 2 [m] = [E]/c 2 = ev/c 2 Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 28

Massive W, Z Besonderheit der Schwachen Wechselwirkung: Austausch-Teilchen W ±, Z 0 sind massiv N.B.: Einheiten für Masse Einheiten für Energie: 1 ev = 1,602 10 19 J Energie, die Elektron aufnimmt, wenn es Spannung 1V durchläuft E = mc 2 [m] = [E]/c 2 = ev/c 2 Beispiele: m(e ) = 511 kev/c 2 m(p) = 938MeV/c 2 m(µ ) = 105 MeV/c 2 Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 28

Massive W, Z Besonderheit der Schwachen Wechselwirkung: Austausch-Teilchen W ±, Z 0 sind massiv N.B.: Einheiten für Masse Einheiten für Energie: 1 ev = 1,602 10 19 J Energie, die Elektron aufnimmt, wenn es Spannung 1V durchläuft E = mc 2 [m] = [E]/c 2 = ev/c 2 Beispiele: m(e ) = 511 kev/c 2 m(p) = 938MeV/c 2 m(µ ) = 105 MeV/c 2 m(γ) = 0, m(gluon) = 0 m(w ± ) = 80,413(48)GeV, m(z) = 91,1875(2.1)GeV Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 28

Ereignisse Experiment: e + e Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 29

Ereignisse Experiment: e + e Mögliche Reaktionen: e e e + e + Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 29

Ereignisse Experiment: e + e Mögliche Reaktionen: e e e e Z e + e + e + e + Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 29

Ereignisse Experiment: e + e Mögliche Reaktionen: e e e e Z e + e + e + e + e e + Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 29

Ereignisse Experiment: e + e Mögliche Reaktionen: e e e e Z e + e + e + e + e e ν e W e + e + ν e Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 29

Ereignisse Experiment: e + e falls E M Z c 2 = 91.188 GeV: e fast ausschließlich e Z e + e + Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 30

Ereignisse Experiment: e + e falls E M Z c 2 = 91.188 GeV: e fast ausschließlich µ Z e + µ + 2 m(µ) = 0.210 GeV Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 30

Ereignisse Experiment: e + e falls E M Z c 2 = 91.188 GeV: e fast ausschließlich τ Z e + τ + 2 m(τ) = 3.5 GeV Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 30

Ereignisse Experiment: e + e falls E M Z c 2 = 91.188 GeV: e fast ausschließlich ν Z e + ν 2 m(ν) 0 GeV Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 30

Ereignisse Experiment: e + e falls E M Z c 2 = 91.188 GeV: e fast ausschließlich q Z e + q alle außer q = t: 2 m(t) = 346 GeV Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 30

Beobachtung e e Z e + e + Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 31

Beobachtung Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 31

Beobachtung e ν Z e + ν Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 31

Beobachtung e µ Z e + µ + Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 32

Beobachtung e Z e + Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 32

Beobachtung e q Z e + q Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 33

Beobachtung e Z e + Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 33

Beobachtung e τ Z e + τ + Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 34

Beobachtung ν τ e µ τ ν µ Z τ e + e + ν e ν τ Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 34

Beobachtung ν τ e q q Z q e + q ν τ Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 34

Beobachtung ν τ e τ Z τ e + ν τ Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 34

Beobachtung ν τ e τ Z τ e + e + ν e ν τ Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 34

Schlußbemerkungen elegante mathematische Struktur der Elementarteilchen nur konsistent für M = 0! aber: M W = 80.4 GeV, M Z = 91.188 GeV einfachste(?) Lösung: neues Teilchen Higgs-Boson Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 35

Schlußbemerkungen elegante mathematische Struktur der Elementarteilchen nur konsistent für M = 0! aber: M W = 80.4 GeV, M Z = 91.188 GeV einfachste(?) Lösung: neues Teilchen Higgs-Boson Standardmodell erklärt viel, und vieles nicht 3 Familien? m(ν) 0, m(e) m(t),...? Gravitation? Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 35

Schlußbemerkungen elegante mathematische Struktur der Elementarteilchen nur konsistent für M = 0! aber: M W = 80.4 GeV, M Z = 91.188 GeV einfachste(?) Lösung: neues Teilchen Higgs-Boson Standardmodell erklärt viel, und vieles nicht 3 Familien? m(ν) 0, m(e) m(t),...? Gravitation? weiterführende Theorien: Supersymmetrie: e ẽ, q q, γ γ,... Stringtheorie: Fäden statt Punkt-Teilchen? Robert Harlander Masterclass Uni Wuppertal p. 35