El zoológico de partículas Clase II. Todas la partículas son: Bosones: Spin entero, siguen la estadística de Bose-Einstein (1924-25) Fermiones: Spin.

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1 El zoológico de partículas Clase II

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3 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)

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

8 Hagamos bariones !! s u d Lambda (  ) Q = 0 M=1116 MeV/c 2 Lifetime~2.6x10 -10 [s] s u u Sigma (   ) Q = +1 M=1189 MeV/c 2 Lifetime~0.8x10 -10 [s] s d d Sigma (   ) Q = -1 M=1197 MeV/c 2 Lifetime~1.5x10 -10 [s] uds Charge, Q Mass +2/3-1/3 Quarkupdownstrange uuddss ~5 [MeV/c 2 ]~10 [MeV/c 2 ]~200 [MeV/c 2 ] Han sido observadas pero decaen realmente rapido

9 Mesons  Mesons son el 2 do miembro del familia de hadrones  Se forman cuando un quark y un anti-quark se juntan u d Cuál es la carga de esta partícula? c d Cuál es la carga de esta partícula? Q=+1, y se la llama  + Q= -1, y este charm meson es llamado D - s d Cuál es la carga de esta partícula? Q= 0, este strange meson es llamado K 0 M~140 [MeV/c 2 ] Lifetime~2.6x10 -8 [s] M~1870 [MeV/c 2 ] Lifetime~1x10 -12 [s] M~500 [MeV/c 2 ] Lifetime~0.8x10 -10 [s]

10 Construyendo Hadrones Generations IIIIII Charge = -1/3 d (down) s (strange) b (bottom) Charge = +2/3 u (up) c (charm) t (top) El top quark decae ante que pueda Formar un barion o un meson Entonces, se pueden construir muchos posibles baryons por la combinación de 3 quarks (5 x 5 x 5 = 125) También muchos mesones, formados por qq combinaciones: 5x5 = 25

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

12 La aparición de la Partículas Fundamental Generations IIIIII Charge = -1/3 d (down) s (strange) b (bottom) Charge = +2/3 u (up) c (charm) t (top) + antiquarks +anti-electron (positron) Is nature really like this? e - Charge = -1

13 Muons Fueron encontrados en experimentos De rayos cósmicos (1937). Son usados como una prueba para la dilatación del tiempo Se ha encontrado que se comporta Idéntico al electrón, excepto que su masa es 200 veces mayor que la del electrón  ee m=0.51 MeV/c 2 m=106 MeV/c 2

14 Neutrino Fermi propuso que este momentum no observable (X) Era una nueva partícula el neutrino ( ). Nobel Laureate: Enrico Fermi  Si este neutrino realmente existe uno debe de observar la reacción: + p  e + + n Debe leerse como “ un neutrino interacciona con un proton, produciendo un positron y un neutron ” 1934 : Se notó la falta de momentum para el Decaimiento del neutron: n p e X n  p + e - + X

15 Neutrino Discovery Detector: H 2 O w/ Cadmium Chloride Fred Reines and Clyde Cowan, 1956 Photon detectors  1956: Existencia del neutrino es confirmada al poner un detector cerca  de una fuente prolofica de neutrinos, nuclear reactor, y se observó +p  e + + n (Nobel Prize)