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Particle Zoo Exploration: Quarks, Hadrons, Neutrinos & More

Journey through the fascinating world of subatomic particles including quarks, hadrons, mesons, muons, neutrinos, and discoveries in particle physics. Discover their properties, interactions, and significance in the realm of quantum mechanics.

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Particle Zoo Exploration: Quarks, Hadrons, Neutrinos & More

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Presentation Transcript

  1. El zoológico de partículas Clase II

  2. Todas la partículas son: Bosones: Spin entero, siguen la estadística de Bose-Einstein (1924-25) Fermiones: Spin semientero, siguen la estadística de Fermi-Dirac (1926)

  3. Quarks • 18 Quarks • Predecidos por Murray Gell-Man en 1961 • En 1968 en colisiones porfundamenteinlestastica se prueba su existencia en SLAC. • En el 1947 ya se habían observado por rayos cósmicos.

  4. Quark up down strange Charge, Q +2/3 -1/3 -1/3 Mass ~5 [MeV/c2] ~10 [MeV/c2] ~200 [MeV/c2] u u u d d d s s s Sigma (S+) Lambda (L) Sigma (S-) Hagamosbariones !! u u d d u s s d s Q = -1M=1197 MeV/c2Lifetime~1.5x10-10[s] Q = +1M=1189 MeV/c2Lifetime~0.8x10-10[s] Q = 0M=1116 MeV/c2Lifetime~2.6x10-10[s] Han sidoobservadasperodecaenrealmenterapido

  5. d d c s d u Mesons • Mesonsson el 2domiembro del familia de hadrones • Se formancuando un quark y un anti-quarkse juntan Cuáles la carga de estapartícula? Cuáles la carga de estapartícula? Cuáles la carga de estapartícula? Q= 0, estestrangemeson esllamadoK0 Q= -1, y estecharmmeson esllamadoD- Q=+1, y se la llama p+ M~500 [MeV/c2]Lifetime~0.8x10-10 [s] M~140 [MeV/c2]Lifetime~2.6x10-8 [s] M~1870 [MeV/c2]Lifetime~1x10-12 [s]

  6. Entonces, se puedenconstruirmuchosposibles baryons por la combinación de 3 quarks (5 x 5 x 5 = 125) Tambiénmuchosmesones, formadosporqqcombinaciones: 5x5 = 25 ConstruyendoHadrones El top quarkdecae ante quepueda Formar un barion o un meson

  7. Back to the Particle Zoo So, many of the particles discovered at accelerator experiments aresimply different types of baryons and mesons ( qqq or qq)

  8. Charge = -1 e - La apariciónde la PartículasFundamental + antiquarks +anti-electron(positron) Is nature really like this?

  9. e- m- m=106 MeV/c2 m=0.51 MeV/c2 Muons Fueronencontrados en experimentos De rayoscósmicos (1937). Son usadoscomounapruebapara la dilatación del tiempo Se ha encontradoque se comporta Idéntico al electrón,exceptoquesumasaes 200 vecesmayor que la del electrón

  10. 1934: Se notó la falta de momentum para el Decaimiento del neutron: p n e X n  p + e - + X • Si esteneutrinorealmenteexisteunodebe de observar la reacción: Debeleersecomo“un neutrino interaccionacon un proton, produciendoun positron y un neutron” n + p  e+ + n Neutrino Fermipropusoqueeste momentum no observable (X) Era unanuevapartícula el neutrino (n ). Nobel Laureate: Enrico Fermi

  11. 1956: Existencia del neutrinoesconfirmada al poner un detector cerca • de unafuenteprolofica de neutrinos, nuclear reactor, y se observón+p e+ + n(Nobel Prize) Neutrino Discovery Photon detectors Fred Reines and Clyde Cowan, 1956 Detector: H2O w/Cadmium Chloride

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