Fizyka%20czastek%20V:%20Co%20dalej?

1
Fizyka czastek V Co dalej?

• Perspektywy
• Astroczastki

2
Wielka unifikacja (GUT)?

• Jak wiemy, gs maleje z Q2, a g i g z GSW rosna
  (jak a w
• QED). Mozna ocenic, ze przy Q2L2 (1015GeV/c)2
• wszystkie równe wielka unifikacja.
• Najprostsza teoria unifikacji SU(5) jej
  podgrupy to SU(3) i
• SU(2)U(1). Kwintety np. (dr,db,dg,e,ne),
  oprócz g, g, W, Z
• nowe bozony X, Y o m1015GeV. Gratis zwiazek
• qpqd2qu-qe wyjasnienie malosci mnml2/mX. Ale
• sin2QW0.214lt sin2QWexp0.22 takze
  tpmX4c2/gU4mp31030y
• za maly (przy tym równosc gs ,g, g dla Q2L2
  tylko
• przyblizona). Mozliwe lekarstwo inna grupa albo

3
Supersymetria

• Laczy bozony i fermiony dla kazdej znanej
  czastki
• istnieje superpartner (bozon dla fermionu, f.
  dla b.).
• Wymaga istnienia nowych bozonów Higgsa (takze
• naladowanych).
• Jesli najlzejsi superpartnerzy to czastki
  stabilne, moga
• byc ciemna materia.
• Zakladajac ich masy rzedu mas W, Z mozna naprawic
  
• wszystkie wady zwyklej GUT. LHC brak
  sygnalów.

4
Prawie zapomniane - preony, rishony

• Pozornie najprostsza kontynuacja historii
  kwarki, leptony
• nieelementarne, jak przedtem hadrony? Wady
• nieelementarna czastka uwieziona?
• wszystkie znane q, l to stany podstawowe,
  ekonomia?
• oddzialywania nowe bozony?

5
Naprawde ambitne 1. Superstruny, 2. Nowe
wymiary.

• 1. Podstawowa zmiana teorii obiekty elementarne
  liniowe,
• nie punktowe. Teoria konsystentna tylko w
  okreslonej
• liczbie wymiarów (26, potem 10). Redukcja do
  widocznej
• przestrzeni 31 niestety niejednoznaczna!
  Supersymetria?
• 2. Niezaleznie od strun mozliwosc extra wymiarów.
  Jesli
• kompaktyfikacja nie na dlugosci Plancka, moze
  widoczne
• w grawitacji? Modyfikacja prawa Newtona dla
  malych r?
• 3. Korespondencja AdS (superstruny w przestrzeni
  anty-de
• Sittera) CFT (konforemna teoria pola)? Wyniki -
  plazma?

6
Fizyka astroczastek 1 Neutrina kosmiczne

• Oprócz slonecznych, supernowych i
  atmosferycznych
• przewidywane istnienie neutrin tla 1.8K, czyli
  ponizej meV
• (NR). Nierejestrowalne, chyba ze z ultrawysokich
  energii.
• Dla mn0.1eV/c2 proces nn?Z0 przy E01023eV.
  Jesli sa
• n o energiach tego rzedu, przy E0 oczekiwane
  minimum!
• Inna mozliwosc zaklócenie rozpadów b (zakaz
  Pauliego)?
• Inne sugestie dalsze rodziny, n sterylne?

7
Poszukiwania neutrin wysokich energiiIce Cube
na biegunie poludniowym

• Ice Cube i widma neutrin z róznych zródel
• czerwona linia oznacza mozliwosci pomiaru

8
Fizyka astroczastek 2 Ciemna materia

• Z zaleznosci predkosci gwiazd od odleglosci od
  centrum
• galaktyk wiadomo, ze poza materia swiecaca
  (krzywa A
• wg. Keplera) grawitacja takze od ciemnej.
• Nie obiekty zwarte, bo poszukiwania przez
• mikrosoczewkowanie grawitacyjne (metoda
• Paczynskiego) wykazuje za malo takich obiektów
  np. w
• naszej Galaktyce. Nie neutrina, bo za lekkie.

9
Przyklad efektu ciemnej materii bullet cluster
rózowy rozklad materii z promieniowania X,
niebieski rozklad masy
10
Fizyka astroczastek, ciemna materia 2

• Czastki ciemnej materii powinny byc slabo
• oddzialujace i neutralne jak n, aby nie
• wiazaly sie (WIMP - weakly interacting
• massive particles). Mozliwosc najlzejsi
• superpartnerzy (neutralina) jako
• zimna ciemna materia (n to goraca).
• Analiza promieniowania tla i SN masa to
• 30, reszta to ciemna energia (?!).

11
Fizyka astroczastek 3 Asymetria
materia-antymateria?

• Sugestia z modelu Big-Bang równa kreacja
  barionów i
• antybarionów obserwowalny Wszechswiat - bariony.
• Wyjasnienie (Sacharow przed pól wiekiem)
• niezachowanie CP (odkryte Fitch, Cronin 1964),
• niezachowanie B (poszukiwane do dzis),
• nierównowagowy stan Wszechswiata (jak w BB)
• powoduja minimalna nadwyzke barionów przy
  rozpadach
• po anihilacji niemal wszystkich (dzis jeden na
  108 fotonów)
• tylko to zostalo! Nadal drobne klopoty l/B.

12
Podsumowanie

• Model standardowy zgodny z wszystkimi danymi, ale
• wiele swobodnych parametrów, dowolnosc,
• niezadowalajacy matematycznie.
• Zatem wiele sugestii zmian! Odpowiedzi w LHC?
• Wazne sugestie z astrofizyki! Istotny postep z
  rozwoju
• astroczastek?
• Chinskie przeklenstwo
• Obys zyl w ciekawych czasach!