partikel Ladning

Masse (MeV)

neutrino

0 ~0

elektron

-1 ~0.5

u-quark +2/3 ~5d-quark -1/3 ~10

Stof-partikler : spin 1/2Højrehåndede

Venstrehåndede

Kraft-partikler : spin 1partikel Ladnin

g Masse (GeV)

foton 0 0gluoner 0 0

W ±1 ~80Z 0 ~91

2 spin retninger}3 spin retninger}

Feynman pinde-diagrammer

~ 1948 : Kvante eletro dynamik=Partikler er felt-eksitationer

(Nobelpris 1965)

tid foton

e- e+

Samme for alle partikler med ladning :elektron, myon, tau, quarks

Elektro-magnetiske kræfter

e-

e- foton

proton

proton

e-

e-

Forening af EM og svag vekselvirkning foton

e-

neutrinoW

~1960 : Sheldon GlashowMW≈80GeV >> Mfoton=0

”A principle stumbling block- One we must overlook ! ”

Symmetri egenskaber for den svage kraft

• Kun venstrehåndede partikler føler den svage kraft !

Føler den svage kraft = har ”svag”-ladning

Føler IKKE den svage kraft = har INGEN”svag”-ladning}

partikel Ladning

Svag ladning

Neutrino-L

0 1/2

Neutrino-H

0 0

Elektron-L

-1 -1/2

Elektron-H

-1 0

Stof-partikler : spin 1/2Højrehåndede

Venstrehåndede

Den stærke kraft: samme struktur

uu 8 gluoner

~ 1970 : Kvante chromo dynamik. Er ens for ”L” og ”R”(Nobelpris 2004)

Brout-Englert-Higgsmekanismen (1964)

Ny type felt/partikel : spin-0Kan ”give masse” til partikler

Standard modellen• 1967 Weinberg

Salam) inkluderer Higgs-mekanismen i Glashows model fra 1960 (Nobelpris 1979)

• Ingen interesserer sig for modellen før 1972, hvor t’Hooft og Veltman viser at man kan regne på modellen og få endelige ting ud (Nobelpris 1999)

Standard modellenSvag kraftStærk kraft

”elektrisk kraft”

Brout-Englert-Higgsmekanismen (1964)

Higgs-mekanismen

Tyngdekraften

gravitonenSamme for alle partikler med energi

Kvante-teori for tyngdekraften endnu ikke på plads….

Forståelser og

misforståelser om Higgs

Higgs forklarer størrelsen på

atomer

Forklarer Higgs massen på

fermionerne ??10 1001 10 1001 10 1001 10 1001 10 1001 1

meV eV keV MeV GeV TeV

d s bQ = -1/3

u c tQ = +2/3

Charged Leptons e m τ

All flavorsNeutrinos Higgs

Naturlige enheder?Enheder for længde, tid, og energi ud fra • Newtons tyngde konstant G• Lysets hastighed c• Plancks konstant h

“Naturlige” masser ?

• Spin ½ og spin-1 partikler er ”naturligt” lette pga symmetrier

• Spin-0 er ”naturligt” tunge

• Det naturlige spørgmål er : Hvorfor er Mhiggs så lille ???

• De partikler, vi har fundet, er netop dem, der burde være masseløse uden Higgs. Derfor ok de er lette.

Supersymmetri

Supersymmetri

foton

e- e+Vekselvirkninger?

Hvorfor ser vi IKKE disse ?

Den type vekselvirkninger, der er i standard modellen, er netop dem, der kan være ved ”lav” energi - - Kun SUSY mangler

Universets totale energifordeling

Grand unified theory

Forudsiger at protonen skal være ustabil med levetid ca 1033 år

Epilog“ There are known knowns; there are things we know that we know.There are known unknowns; that is to say there are things that, we now know we don't know.But there are also unknown unknowns – there are things we do not know, we don't know”