Om Particle Data Group och om Higgs bosonens moder : sigma mesonen

Relevanta dokument
Introduktion till partikelfysik. CERN Kerstin Jon-And Stockholms universitet

Standardmodellen. Figur: HANDS-ON-CERN

Föreläsning 8 Elementarpartiklar, bara kvarkar och leptoner

Föreläsning 8 Elementarpartiklar, bara kvarkar och leptoner

Higgsbosonens existens

LHC Vad händer? Christophe Clément. Elementarpartikelfysik Stockholms universitet. Fysikdagarna i Karlstad,

Föreläsning 8 Elementarpartiklar, bara kvarkar och leptoner

Att utforska mikrokosmos

Varför forskar vi om elementarpartiklar? Svenska lärarare på CERN Tord Ekelöf, Uppsala universitet

Detektion av subatomiska partiklar och framväxten av standardmodellen. Jens Fjelstad

Hur mycket betyder Higgs partikeln? MASSOR! Leif Lönnblad. Institutionen för Astronomi och teoretisk fysik Lunds Universitet. S:t Petri,

Hur mycket betyder Higgspartikeln? MASSOR!

Acceleratorer och Detektorer Framtiden. Barbro Åsman den

Varför behöver vi higgs-partikeln?

Partikeläventyret. Bernhard Meirose

Christophe Clément (Stockholms Universitet)

Leptoner och hadroner: Teori och praktik inom partikelfysiken

Del A: Seminarium i Hedemora Tord Ekelöf, Uppsala universitet

Upptäckten av Higgspartikeln

Murray Gell-Mann och

LHC Vad händer? Christophe Clément. Elementarpartikelfysik Stockholms universitet. Fysikdagarna i Karlstad,

Partikelfysik och Kosmologi

Krävs för att kunna förklara varför W och Z bosoner har massor.

Kvarkar, leptoner och kraftförmedlare. Kerstin Jon-And Fysikum, SU 28 april 2014

EXAMENSARBETE C. Kvarkar. - upptackt och aterupptackt

Theory Swedish (Sweden)

Partikelfysik och det Tidiga Universum. Jens Fjelstad

Hur kan man finna Higgs boson? Donna Montagna, Kalle Nyman & Peter Henningsson

Christian Hansen CERN BE-ABP

CERNs facny kvarter. Man har inte haft råd att renovera byggnaderna, man gräver ner pengarna 100m under jorden istället.

Higgspartikeln. och materiens minsta beståndsdelar. Johan Rathsman Teoretisk Partikelfysik Lunds Universitet. NMT-dagar i Lund

INTRODUKTION TILL PARTIKELFYSIK. Från atomer till kvarkar

Välkommen till CERN. Lennart Jirden CERN PH Department Genève

Tentamen i Modern fysik, TFYA11, TENA

Supersymmetri. en ny värld av partiklar att upptäcka. Johan Rathsman, Lunds Universitet. NMT-dagar, Lund, Symmetrier i fysik

Tomrummet Partikelfysik 2008 av Josef Kemény

Föreläsning 12 Partikelfysik: Del 1

Elementarpartikelfysik sammanfattning (baserad på anteckningar av Sten Hellman)

Välkommen till CERN. Lennart Jirden CERN PH Department Genève

Att förena gravitation och elektromagnetism i en (klassisk) teori. Kaluza [1919], Klein [1922]: Allmän

Phenomenology, Theoretical interpretation Heavy Scalar octet. m s 1.45 GeV Glueballs spectra

Cygnus. I detta Cygnus. medlemsblad för Östergötlands Astronomiska Sällskap (ÖAS) Se våra aktiviteter i ÖAS under höstsäsongen.

Den experimentella partikelfysikens framtid.

Higgspartikeln upptäckt äntligen!

Nobelpriset i fysik 2008

Tentamen i Modern fysik, TFYA11/TENA

Tentamen i FUF050 Subatomär Fysik, F3

Lösningar - Rätt val anges med fet stil i förekommande fall (obs att svaren på essäfrågorna inte är uttömmande).

1.5 Våg partikeldualism

Universums uppkomst: Big Bang teorin

Vågrörelselära & Kvantfysik, FK januari 2012

Innehåll. Förord Del 1 Inledning och Bakgrund. Del 2 Teorin om Allt en Ny modell: GET. GrundEnergiTeorin

Föreläsning 2 Modeller av atomkärnan

FK Kvantfysikens principer, Fysikum, Stockholms universitet Tentamensskrivning, onsdag 21 december 2016, kl 17:00-22:00

Neutrinon masslös eller massiv?

Om partikelfysik och miljardsatsningar

En studie av särpartiklar

4.10. Termonukleär fusion

Partikelfysik, astrofysik och kosmologi.

Föreläsning 2. Att uppbygga en bild av atomen. Rutherfords experiment. Linjespektra och Bohrs modell. Vågpartikel-dualism. Korrespondensprincipen

ÄFYC01, Kvantfysik med didaktik, 30 högskolepoäng Quantum Physics with didactics, 30 credits Grundnivå / First Cycle

ÄFYC01, Fysik 3: Kvantfysik med didaktik, 30 högskolepoäng Fysik 3: Quantum Physics with Didactics, 30 credits Grundnivå / First Cycle

Abstract In-medium width of the

Föreläsningsserien k&p

ÄFYD04, Fysik 4, 30 högskolepoäng Physics 4, 30 credits Grundnivå / First Cycle

Supersymmetri. en ny värld av partiklar att upptäcka. Johan Rathsman, Lunds Universitet. NMT-dagar, Lund, Symmetrier i fysik

Materiens Struktur II Del III Partikelfysik

SUBATOMÄR FYSIK F3, 2004

1. Figuren nedan visar ämnet grafén. The figure below shows graphene. Problem

Studiematerial till kärnfysik del II. Jan Pallon 2012

Föreläsning 6. Amplituder Kvanttillstånd Fermioner och bosoner Mer om spinn Frågor Tentan. Fk3002 Kvantfysikens grunder 1

Preonstjä. av Johan Hansson och Fredrik Sandin

Nobelpriset i fysik 2008

1 Hur förklarar du att det blev ett interferensmönster i interferensexperimentet med elektroner?

Effective Field Theory for QCD-like Theories and Constraints on the Two Higgs Doublet Model

Distribuerad data-analys inom CMS-experimentet

Big Bang. Oskar Sandberg mars 2009

Partikelfysik och Kosmologi

III Astropartikelfysik och subatomär fysik

NMR Nuclear Magnetic Resonance = Kärnmagnetisk resonans

Välkommen till CERN. Lennart Jirden CERN PH Department

LEP, LHC, och SSC En strukturfokuserad jämförelse av faktorer för framgångar och misslyckanden i vetenskapliga projekt i mångmiljardklassen

Tentamen, Kvantfysikens principer FK2003, 7,5 hp

Tentamen i Modern fysik, TFYA11/TENA

Lundamodellen för högenergikollisioner

Kosmisk strålning & tungjonsfysik

FK Kvantfysikens principer, Fysikum, Stockholms universitet Tentamensskrivning, onsdag 16 december 2015, kl 17:00-22:00

LHC Att Studera Universums Minsta Beståndsdelar i Världens största Experiment

Kärnfysik: kärnreaktioner och tillämpningar Inledande partikelfysik.

CERNs Acceleratorer en kort introduktion

Big bang Ulf Torkelsson. 1 Enkla observationer om universums kosmologiska egenskaper

INSTITUTIONEN FÖR FYSIK

Modernfysik 2. Herman Norrgrann

Astronomi och Fysik FYSC12

Lisa Randall, Harvard University

Measurements of the Standard Model Higgs boson cross sections in the W W decay mode with the ATLAS experiment

Higgsbosonen, standardmodellen och LHC. h Z. l + En praktisk introduktion till teori och simuleringar inom partikelfysik

Higgspartikeln, H, är den sista pusselbiten som fattades i fysikens standardmodell som beskriver universums byggstenar.

Tentamen i Modern fysik, TFYA11/TENA

Transkript:

Om Particle Data Group och om Higgs bosonens moder : sigma mesonen

Abstract Samtidigt som jag in på 1980 talet blev intresserad av huruvida den kontroversiella spinnlösa "sigma mesonen" existerar eller ej, kom jag med i Particle Data Group som utger Review of Particle Properties. Denna publiceras vartannat år och på över 1300 sidor innehåller de viktigaste data och revyartiklar inom partikekfysiken m.m. Sigma mesonen förutspåddes i den s.k. sigma modellen redan på 1950 talet av Schwinger, Gell Mann, Levy, Ben Lee, Nambu m.fl., men dess existens var länge tvivelaktig. Därmed introducerades spontant symmetribrott i partikelfysiken, och sigma modellen var den första modellen för att förstå protonens och neutronens massa. Det väsentliga i sigma modellen kopierades sedermera till "Standardmodellen" inom den s.k. Higgs sektorn för att förklara fundamentala kvarkar, leptoners, W, och Z bosoners massor, men med en c:a 250 ggr större energiskala. För att förstå protonens (och all baryonisk) massa behövs dock fortfarande någon form av den ursprungliga sigma modellen. Higgs bosonens existens försöker nu CERN (och Fermilab) nästa år med nystartade Large Hadron Collider och enorma experiment bevisa. Den är minst 140 ggr tyngre än protonen och sigma mesonen.

http://pdg.lbl.gov./

The PDG Empire

Collaboration Particle Data Group collaboration of 170 authors from 20 countries and 108 institutions + 700 consultants in the HEP community

Top Cited The Review is the all time top cited article in High Energy Physics with 30,000 citations (SLAC SPIRES) SPIRES)

Vital roles of CERN, Japan, SLAC, Retirees (written for DOE Review)

PDG utger Reviews of Particle Properties varannat år en sammandrag av fundamentala partiklars egenskaper och review artiklar Matts Roos var med från början c:a år 1957 NT sedan 1984 (i 13 editioner) samtidigt som jag blev intresserad av huruvida den kontroversionella sigma mesonen existerar eller ej. Från 20 till 108 författare. Den hade föreslagits redan 1957 i den sk sigma modellen. Av Schwinger, Gell Mann, Levy, Lee. Sigmas existens var då starkt ifrågasatt. Sigmamodellen har sedermera i stort sett kopierats i den enklaste modellen för Higgs sektorn i standard modellen men för en betydligt högre energiskala (250 1000 ggr.) Sigma mesonen viktig för att förstå nukleonens massa liksom Higgs bosonen är viktig för kvark och lepton massorna.

I = J = 0 f 0 (980) 1 T 2 0 0.4 0.8 1.2 1.6 M ( ) (GeV) KK

I = J = 0 Zou

Vätetomen i vakuum eller i ett kondensat? vacuum the Dirac sea e p + vacuum the Dirac sea e e e + e e e

Normalt betraktar vi väteatomen som en massiv proton kring vilken en massiv elektron är bunden av fotonfältet enligt kvantfysikens lagar, men där finns inget kondensat av Higgs eller sigma. Mesoner är kvark antikvark tillstånd och sigmamesonen har vakuumets kvanttal dvs spinn 0,paritet +, C=+, laddning=0 osv. Den kan kondenseras i vakuumet och ge protonen, baryoner och andra mesoner massa Higgs bosonen likaledes i elektrosvag växelverkan antas ge elektronen,leptoner, W, Z och kvarkar massa genom en lämplig välvald koppling

I Higgs mekanismen får Higgs fältet liksom sigma får ett väntevärde i vakuumet. Ett slags kondensat bildas med vilket fermioner, bosoner och mesoner får en massa olik noll. fermion Higgs bosonen kondenseras i vakuumet <H> > V =246 GeV Men protonens massa skulle vara bara några procent av den verkliga ty kvarkmassorna är små. För att få rätt massa behövs även ett annat kondensat av sigma (92,6 MeV). Dvs största delen av vår massa kommer från sigma kondensat ej Higgs. fermion, (t.ex elektron,kvark) Boson (t.ex. W,Z,H)

Hadron masses 2

Spontant symmetribrott

Ground State Vacuum Chiral symmetry breaking vacuum

The U3xU3 linear sigma model with three flavours If there is no symmetrybreakingtermonegetsfor negative 2 spontaneous chiral symmetry breaking and the Mexican hat potential Cylindrical symmetry m = m Cylindrical symmetry m = 0, m proton mass>0 and constituent quark mass 300MeV Confinenent7 Conference Azores, 2 Sept 2006 Light Scalars Z3 Nils.A. Törnqvist 21

Potentialen kan vara mera komplicerad. Den kan tex ha 3 minima: An example of the potential V( ) plotted as a contour plot in the complex plane = s 0 +ip 0 Here =0, +3 =11.5, = 11.5 There are 3 minima! Second derivatives at one minimum gives singlet mass and scalar singlet mass Confinenent7 Conference Azores, 2 Sept 2006 Light Scalars Z3 Nils.A. Törnqvist 22

I Higgs mekanismen får Higgs fältet liksom sigma får ett väntevärde i vakuumet. Ett slags kondensat bildas med vilket fermioner, bosoner och mesoner får en massa olik noll. fermion Higgs bosonen kondenseras i vakuumet <H> > V =246 GeV Men protonens massa skulle vara bara några procent av den verkliga ty kvarkmassorna är små. För att få rätt massa behövs även ett annat kondensat av sigma (92,6 MeV). Dvs största delen av vår massa kommer från sigma kondensat ej Higgs. fermion, (t.ex elektron,kvark) Boson (t.ex. W,Z,H)

Sammanfattning att minnas: Higgsbosonen som LHC på CERN nu i stora experiment försöker finna förklarar inte protonens och neutronens massor. Bara små s.k. chirala kvark och lepton massor och W,Z,H bosonernas massor För att förstå största delen av vår massa (och det synliga universums baryoniska massa) behövs även ett kondensat av sigma (kvark antkvark kondensat). Denna förutspåddes redan 1957 i den lineära sigmamodellen, men dess existens erkändes först 1996 år och dess massa bestämdes med stor noggrannhet först år 2006. På Particle Data groups (Review of Particle Physics) sidor på internet finns massor av nyttiga fysikaliska data. http://pdg.lbl.gov./ Tack för mej