NHẬT KÝ LƯỢNG TỬ - CUỘC THÁM HIỂM THẾ GIỚI VẬT LÝ HẠT - Bài 4 . Boson Z và sự cộng hưởng .
Lời nói đầu .
Vật lý hạt nhân là một nhánh quan trọng trong khoa học vật lý , nó chỉ ra những quan hệ tương tác giữa các hạt , phản hạt cùng những cấu thành khác trong thế giới hạt vi mô . Nhưng để hiểu được các ý nghĩa của chúng bằng việc sử dụng các công thức , ký hiệu toán học và các kiến thức vật lý cao cấp khác là cả một sự khó khăn với quảng đại quần chúng . Loạt bài sau đây gồm 20 đề tài được các tác giả là những nhà vật lý hạt hiện đang tham gia nghiên cứu về lĩnh vực này thể hiện qua những bài đăng rất thú vị . Xin trân trọng giới thiệu đến bạn đọc .
Trần hồng Cơ .
Tham khảo - Trích lược .
Ngày 18/08/2013.
Đường dẫn :
Bài 1 . Sơ đồ Feynman .
Bài 2 . Nhiều sơ đồ FEYNMAN hơn nữa .
Bài 3 . QED + μ giới thiệu về muon .
Bài 4 . Boson Z và sự cộng hưởng .
Bài 5 . Các chàng ngự lâm Neutrinos .
Bài 6 . Tí hon boson W - làm rối tung mọi thứ .
Bài 7 . Các chú lính quarks - Một cuộc gặp gỡ thú vị .
Bài 8 . Thế giới của keo .
Bài 9 . QCD và sự giam hãm .
Bài 10 . Những hiểu biết được biết đến về Mô hình Chuẩn .
Bài 4 . Boson Z và sự cộng hưởng .
4.1 Người bạn mới của chúng ta : boson Z .
Chào các bạn ! Tính đến thời điểm này, chúng ta đã khá quen thuộc với các quy tắc Feynman - đó là viết tắt nội dung về hạt và các tương tác hạt , cho lý thuyết của các electron và photon (điện động lực học lượng tử, hay QED). Kế đến chúng ta đã biết các quy tắc sẽ thay đổi như thế nào nếu thêm vào một hạt điện tử , hoặc muon . Lý thuyết có vẻ rất giống nhau: đó chỉ là hai bản sao của QED, ngoại trừ đôi khi sự va chạm giữa điện tử năng lượng cao và positron có thể sản sinh một cặp muon và anti-muon . Vào phần cuối của bài 3 chúng ta cũng đã tìm hiểu về những gì sẽ xảy ra nếu thêm vào một bản sao thứ ba của các electron là QED+μ+τ .
Bây giờ chúng ta hãy thực hiện một sự tổng quát hóa có vẻ vô hại như sau : thay vì thêm các hạt vật chất , chúng ta hãy thêm vào một hạt có lực. Trong thực tế, chúng ta sẽ thêm các hạt lực mới đơn giản nhất mà chúng ta có thể nghĩ đến : một phiên bản nặng của các photon . Hạt đặc biệt này được gọi là boson Z. Dưới đây là một biểu hiện sang trọng của anh bạn mới Z theo The Particle Zoo đề xuất :
4.2 Quy luật Feynman cho QED +$\mu$ + Z
Nội dung hạt của chúng ta hiện nay bao gồm các electron, muon, photon, và Z boson . Hãy vẽ các đường mô tả chúng như sau:
Câu hỏi 1 : Bạn có nhận xét gì về phản- photon và phản -boson Z?
Trả lời 1 : Photon và boson Z không có bất kỳ điện tích nào và không chuyển hóa ra phản hạt riêng của chúng . (Điều này thường là đúng đối với các hạt lực , nhưng chúng ta sẽ thấy sau đó các boson W, anh em họ của Z, vẫn có mang điện tích.)
Lý thuyết thật là không thú vị lắm cho đến khi chúng ta giải thích được cách thức các hạt tương tác với nhau . Do đó chúng ta thực hiện việc khái quát hóa đơn giản từ QED và cho phép Z có sự tương tác giống như photon :
hai electron và một photon
hai electron và boson Z
hai hạt muon và một photon
hai muon và boson Z .
Câu hỏi 2 : Các định luật bảo toàn của lý thuyết này là gì ?
