Handschriftliche und detailreiche Zusammenfassung und Formelsammlung zum gesamten Stoff von Kern-, Teilchen-, Astrophysik 2 aus dem fünften Physik-Bachelorsemester an der TUM. Hinten sind noch Übersichtsseiten über das Standardmodell, zu verschiedenen Streuprozesse, etc. eingefügt, sodass man e...
Intro
MT FERMIS GOLDENE REGEL HELIZITÄT
Kopplungskonstanteg
E
L
-et am Vertex
Ta =
25 (MaRj(Ef) -
=
Projektion des
Spins auf den
Impulsvektor
↳
-
beschreibt Stärke einer WW
laußer für masselose Teilchen :
MY 1 !T-
~ => Wahrscheinlichkeit für i-f
-e- -
B =
M achängig Bezugssystem ! )
z
gen c +
=
. .
vom
Vernichtung in
gleicher Gordnung wie
gu
( Mfi :
Matrixelement
Clorentzinvariant)
im hochrelativistischen EL> M : also auch m= O
jedem
Vertex
gilt p(Ef) Phasenraumdichte
S-
:
2- An
t ität
&
e- S >
Endzustände
4-er Impulserhaltung .
(Anzahldichte der
Chiralität =
Ef)
mit
Energie
- G
intermediäre Teilchen z B.
CHIRALITÄT
(5 ( E) Schraubigkeit"
&
.
=
7 > sind
immer virtuell
9
Sterung
9
m2)
Help] Luzpulgre (p)
(d h . .
Er =
pi +
Pr =
(1 +
j5) projeziert RECHTS-händigen Anteil neraus
mit QED
t Ladungsstrom jet e(ps)yMUeCpr) =
zeReichweitere (Tauon)
=>
M
T 1975] SLAC bei eet-Rolission
-
am
↑
-
·
v VerSeit
wg Me + ) weiß man
.
,
dass M kein
angeregter Zustand des ist
e- . . .
=>
Lange Lebensdauern
e-
~
Ve FARTEN :
zur schwachen WW ·
Takonzerfälle
Lim
vgl . zu stark & e . .
m ) - nicht
bzw I
beobachtet
T)
das Elektron-Neutrino kann sowohl Zustände T v
gebundenen
-
=> nur ·
bildet eine . -
e+ + V=
Propagatorferm
über
= geladene als arch neutrale ww an
[
-
Elektron streuen ! & Quarks
das verantwortlich für
Leptonee m Fr TeM
>
·
Zerfall von + + V=
f(q2) Tran))
- &=
M
=
ähnlich wie X e ·
Reaktionen Teilchen die x3
unterliegen
~ von
der schwachen WW T- -
. . .
nur
5 V
,
+
ENeutrinos) haben extren kleine 1
X
Start unterdrückt wirkungsquerschnitte
bei hadronische Zerfälle T-Lepton
Strenexperimenten bei
=>
stark unterdrückt ! nur
für
M !!! 2
betrachtet also Teilchen zerfälle
möglich wg .
hoher Masse !
=>
Man !
mit g schwacheLadyalso ↳
:
kann für 2 M2 punktformig :
z B aus
↳
.
-
E
v
-
2+
an + 927 2 Neutrino-Elektron
-
2 + Ve Vel
-
+ bei
S
-
Ssemi-u
=
e-
d e Streuung
·
a
NEUTRINOS - D
D
·
Te
W
sind nachweisbar durch Nachweis von :
für Q2M2 : (für kleine Energien)
fehlenden" Impuls in
leptonisch leptonisch
überinversenBetazerl
bei Reaktionen U
-
=>
Ve
·
S
. . .
B
-
ww
8
!
. Elektron 94
z
Myon-Paar-Erzeugung
+
93
+
-
=
.
= Es
Er/rev)
S
2
von Cowan & Reines 1956 ge COlab 117 10
"
cm2
1
-
=
2 m 4r
.
et + e +
E -
(V) (
+
t
- -
= +
+ (an einem Kenreaktor)
e Brookhaven
in am
für QM2 : (for
große Energien)
jMn Fixed
&
Vi
Target p-Collider"
-
-
0
(im
+
-
n n n + 5 d
p
>
- + +
j -
It
et ---- +
Um
+
>
N
M
nicht-leptonisch/
-
>
-
+
nähert
I
↳
sich bei hohen
wot Energien
p + M-
>
V
+
m
reit
-
nadronisch
+
asymptotisch einem konst .
Wert
v- bei Beschuss von Ve auf be-
=> Pauli (1930) Neutrinos sind die einzig
postuliert elektr
Target bei
gilt und
.
massives Eisen es :
kannten neutralen Fermionen
neutrale Teilchen mit
Spin- DONUT Experiment Fermilab (2000) LEPTON (FAMILIEN) ZAHLERHALTUNG somit ihre
eigenen
Antiteilchen
Raumtranslation abs Ort
Impuls 1-Veletor B. , p
Paritätist verletzt
p z
Lee & Yang
I
.
I
.
: =
- =
Der
,
(1956)
Raumdrehung abs .
Richtung Drehimpris (
st
Zeittranslation abs Zeit E
Energie
(
Mama
(193
.
-
Ot WU-Experiment
=>
Skalar
⑳einen
z .
B .
E
Eichtransformation
Q M .
.
Phase der We d Ladung Q O-Pseudoskalar
.
B
:
z *
Ni +
. .
- B-zerfall +
Raumspiegelung abs Händigkeit I
FI
.
↑
Materie-Antimaterie Materieart C Kobei der Kernspin in
Magnetfeld bei T =
10mk
Zeitumkehr abs .
Zeit
richtung T Messung : Ausgerichtet wird . . .
·
Intensitätsverteilung W(E) der Elektronen (Mei 800)
abha
Die Emissionsrate ist also Ingig mit Anthrazen Szintillator
#
-
P-Erhaltung
~>
müsste bei W(E) =
W(1800-0) sein !
pseudoskalare Große ist*
t
eine Emittierte
Gammastrahlung Mit Nal-Szintillator
·
hier
nicht
b ---
Ym polarisiert
~
↑ + 1
-meh
a -
um Polarisation zu überprüfen
bevorzugt
pixhé
-
Teilchen &
Ergebnis :
[ rechtshändiges
↑ pe
als
antilepton)
linktshändiges Teilchen · 20 % mehr
gegen spinrichtung
je !
Te ↑ + 1
Keptons 2 als
20 % weniger Spinrichtung jettpe
·
↓Te
↑ in
Paritätsverletzung
=>
-
1
CABER :
CP-Erhaltung) >
-
Zeit
bei Neutrinos v
,
,
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