El mundo y sus partículas - Instituto de Física UNAM · L= E. Cinética –E. Potencial ......
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G. Toledo
Programa
Introducción
1.- Las partículas y las interacciones
2.- Ecuación de Dirac e invariancia
de norma
3.- El modelo estandar
4.- Experimentos
5.- Retos, mitos y realidades
G. Toledo
Grupos de 3 quarks se llaman bariones
Protón (uud)
Neutrón (udd)
L (uds)
W (sss)
S (dds)
Las cargas totales
deben ser enteras
G. Toledo
Las interacciones
Interacción Gravitacional
Interacción Electromagnética
Interacción Fuerte
Interacción Débil
G. Toledo
Interacción Gravitacional
Ley de Newton
Mediador: gravitón
Alcance: infinito
Fuente: masa
Orbitas planetarias
G. Toledo
Interacción Electromagnética
QED
Mediador: fotón
Alcance: infinito
Fuente: carga
eléctrica
Dispersión de
Rutherford
G. Toledo
Interacción Fuerte
QCD
Mediador: gluón
Alcance: fermi
Fuente: carga de
color
Dispersión protón-
neutrón
G. Toledo
Interacción Débil
Teoría de Fermi
Mediador: W, Z
Alcance: 0.0001 fermi
Fuente: carga débil
Decaimiento beta
G. Toledo
Ecuación de Dirac
(g.p – m ) Y = 0
Relativista
Espín
Invariancia de Lorentz
Lineal en las derivadas
G. Toledo
Observaciones a las soluciones
Soluciones de
energía positiva y
negativa
Estados izquierdos y
derechos
Caso de masa cero,
separables
Paridad
G. Toledo
Lagrangeano
L= E. Cinética – E. Potencial
Ecuaciones de Euler-Lagrange
Ecuaciones de movimiento similares, por ejemplo, a las leyes de Newton
Teorema de Noether (cantidades conservadas)
G. Toledo
Invariancia de norma
Observables y la función de onda al
cuadrado.
Función de onda determinada hasta una
fase.
Invariancia: GLOBAL LOCAL
G. Toledo
Lagrangeano de una partícula
fermiónica libre
Término cinético
Término de masa del fermión
Término de interacción
Término de masa del campo de norma?
EXIGIENDO INVARIANCIA DE
NORMA
G. Toledo
La naturaleza invariante de norma
Electromagnetismo: Fotones (1)
Débil: W, Z (3)
Fuerte: Gluones (8)
G. Toledo
Y la investigación ?
Información: Particle Data Group
http://pdg.lbl.gov/cpep.html
Base de datos sobre nuevos trabajos
http://arxiv.org
Publicación de trabajos.
Tesis y docencia
G. Toledo
Unificación electrodébil
Unificación electricidad-magnetismo:
Maxwell
Electromagnetismo-débil: Weinberg,
Glashow y Salam
Simetría rota a bajas energías
G. Toledo
La naturaleza invariante de norma
Electromagnetismo: Fotones (1)
Simetría: U(1)
Débil: W, Z (3)
Simetría: SU(2)
Fuerte: Gluones (8)
Simetría: SU(3)
Generadores D2 - 1
G. Toledo
Teoría electrodébil: U(1)xSU(2)
Mecanismo de Higgs
Rompimiento espontaneo
de la simetría
Genera las masas de
los bosones de norma.
G. Toledo
Lagrangeano = Corriente débil cargada (W)
+ Corriente neutra (Z)
+ Corriente EM neutra (fotón)
REGLAS DE FEYNMAN
G. Toledo
Simetrías discretas
Paridad: Inversión espacial
Conjugación de carga
Inversión Temporal
Teorema CPT
Violación de CP
G. Toledo
Gran unificación
Valores de las masas de las partículas
Simetría entre fermiones y bosones
Mundo de 4 dimensiones
Propiedades de partículas
Como se distribuyen los quarks en el hadron
Deconfinamiento de quarks