粒子物理课件.ppt

Hadronic physics(强子物理） 浙江近代物理中心 鲁定辉 dhlu@zju.edu.cn The Smallest and Largest nuclei N, delta, N*, pi, etc 标准模型(微扰论)：  相对论性量子场论: SU(3)?SU(2)?U(1) 对于强、弱、电磁相互作用的统一描述。 成功地描写了早到宇宙最初（10－12秒起），小到10－19米（或高到1012eV)各种物理现象。 白壁微瑕？(非微扰) “Direct” evidence of quarks 实验巧妙地确定其质量,电荷及三种颜色 夸克禁闭与非微扰 本世纪最重要的物理学问题之一李政道 由于真空对气泡的压力，夸克不可能出来。而在气泡内部，夸克可自由运动(bag) 与超导的类比 完全抗磁体 ? 真空是完全抗色介质？ 实验手段 高能电子碰撞， 相对论重离子碰撞, 中子星等 夸克-反夸克禁闭格点量子色动力学（Lattice QCD） 自然界中没有自由的夸克，它们总结合成强子（质子、中子、p介子，K介子等），这称为禁闭comfinement 静止夸克-反夸克之间有着很强的禁闭势，在大尺度上，随两者之间距离线性增加 强子物理研究对象 与强子结构（谱）和 相互作用（跃迁）有关的物理问题 提出新(唯象)理论, 解释和指导实验 探索未知领域， 如N*，missing states Related Nobel Prizes 1922,Bohr, the structure of atoms 1927,Compton, the Compton effect; Wilson, paths of charged particle 1932-33 Heisenberg,Schrodinger,Dirac 1935, Chadwick, neutron 1938, Fermi, new elements by slow neutron 1949, Yukawa, mesons on nuclear force 1957, Yang and Lee 1961, Hofstadter, electron scattering (sub nuclear physics) 1963, Wigner, symmetry in nucleus and Mayer and Jensen, shell model Continued 1965, Tomonaga, Schwinger, Feynman, field theory 1967, Bethe, energy production in stars 1969, Gellman, quark model 1974, Hewish, pulsars 1975, Bohr, Mottelson, collective model 1976, Richter, Ting, discovery of J/psi 1979, Glashow, Salam, Weinbery 1990, Friedman,Kendall, e-p DIS 1998, t’Hooft,Veltman, renormalization 2004, Gross, Politzer, Wilczek, asymptotic freedom quark confinement? 高能电子散射 The evolving proton 核民主? ? 对称性 六十年代初发现大量“基本”粒子(resonances), (见下页） 有没有联系? 更高的对称性? 如何分类？ Isospin（同位旋）?一种nucleon, pion, Sigma 同一种“粒子”的不同状态？(自旋,宇称相同) 推广同位旋概念 ? （破缺的）幺正对称性 粒子按不可约表示分类，每个粒子对应其一个分量 Baryon Summary 同位旋（isospin, flavor symmetries) Internal symmetries, conserved in all strong interactions 核子: J Q m(MeV/c^2)