Desde el Inicio de la Teoría Cuántica hasta el Bosón de Higgs XXIII
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Ecuaciones de Maxwell Mecánica Cuántica no Relativista Mecánica Cuántica Relativista Electrodinámica Cuántica Interacción débil Interacción Fuerte Modelo Estándar Electrodébil Generación de masa: Mecanismo de Higgs Aspectos relevantes Desde el Inicio de la Teorı́a Cuántica hasta el Bosón de Higgs XXIII Simposio Peruano de Fı́sica Orlando Pereyra Ravinez Facultad de Ciencias, Universidad Nacional de Ingenierı́a Octubre del 2014 O. Pereyra Ravinez UNI Ecuaciones de Maxwell Mecánica Cuántica no Relativista Mecánica Cuántica Relativista Electrodinámica Cuántica Interacción débil Interacción Fuerte Modelo Estándar Electrodébil Generación de masa: Mecanismo de Higgs Aspectos relevantes 1 Ecuaciones de Maxwell 2 Mecánica Cuántica no Relativista 3 Mecánica Cuántica Relativista 4 Electrodinámica Cuántica 5 Interacción débil 6 Interacción Fuerte 7 Modelo Estándar Electrodébil 8 Generación de masa: Mecanismo de Higgs 9 Aspectos relevantes O. Pereyra Ravinez UNI Ecuaciones de Maxwell Mecánica Cuántica no Relativista Mecánica Cuántica Relativista Electrodinámica Cuántica Interacción débil Interacción Fuerte Modelo Estándar Electrodébil Generación de masa: Mecanismo de Higgs Aspectos relevantes Lev Okun Cuando yo fuı́ un estudiante en 1950, escuché de Pomeranchuk el siguiente comentario humorı́stico Los libros de Fı́sica tienen dos volúmenes: Vol.1 acerca de ”manometros y resortes” Vol.2 acerca de ”Teorı́a Cuántica de Campos” O. Pereyra Ravinez UNI Ecuaciones de Maxwell Mecánica Cuántica no Relativista Mecánica Cuántica Relativista Electrodinámica Cuántica Interacción débil Interacción Fuerte Modelo Estándar Electrodébil Generación de masa: Mecanismo de Higgs Aspectos relevantes En la naturaleza existen cuatro fuerzas fundamentales; la fuerte, la electromagnética, la débil y la gravitacional. Interacción Electromagnética Débil Fuerte Tipos de Interacciones Grupo de Calibre Bosón U(1) fotón SU(2) bosones intermediarios SU(3) gluones(8 tipos) Sı́mbolo γ W ±, Z 0 g Cuadro : Tipos de Interacción. Cada una de éstas fuerza mencionadas, son mediadas por el intercambio de una partı́cula, dichas partı́culas mediadoras de fuerza, descritas por el Modelo Estándar (ME) tienen spin entero. O. Pereyra Ravinez UNI Ecuaciones de Maxwell Mecánica Cuántica no Relativista Mecánica Cuántica Relativista Electrodinámica Cuántica Interacción débil Interacción Fuerte Modelo Estándar Electrodébil Generación de masa: Mecanismo de Higgs Aspectos relevantes Ecuaciones de Maxwell Las siguientes ecuaciones son invariantes por transformaciones de Lorentz y de gauge x0µ = Λνµ xν A0µ = Aµ + ∂µ f ∂µ F µν = J ν ∂µ Fνλ + ∂ν Fλµ + ∂λ Fµν = 0 Divergencias de autoenergı́a Fµν = ∂µ Aν − ∂ν Aµ Con la densidad lagrangeana y su ecuación de movimiento (Fuerza de Lorentz) 1 LM = − Fµν F µν − J µ Aµ 4 O. Pereyra Ravinez mā = q(Ē + v̄ × B̄) UNI Ecuaciones de Maxwell Mecánica Cuántica no Relativista Mecánica Cuántica Relativista Electrodinámica Cuántica Interacción débil Interacción Fuerte Modelo Estándar Electrodébil Generación de masa: Mecanismo de Higgs Aspectos relevantes Mecánica Cuántica no Relativista, Primera Cuantización Ecuación de Schrodinger Ψ amplitud de probabilidad No es covariante ni invariante de gauge local O. Pereyra Ravinez UNI Ecuaciones de Maxwell Mecánica Cuántica no Relativista Mecánica Cuántica Relativista Electrodinámica Cuántica Interacción débil Interacción Fuerte Modelo Estándar Electrodébil Generación de masa: Mecanismo de Higgs Aspectos relevantes Mecánica Cuántica Relativista, Primera Cuantización Ecuación de Dirac LD = cΨ̄(ihγ µ ∂µ − mc)Ψ(x) Ψ amplitud de probabilidad, es covariante pero no invariante de gauge local. Via Derivada Covariante y a bajas Energı́as: Corrección Relativista e Espin Orbita, no explica corrimiento Lamb O. Pereyra Ravinez UNI Ecuaciones de Maxwell Mecánica Cuántica no Relativista Mecánica Cuántica Relativista Electrodinámica Cuántica Interacción débil Interacción Fuerte Modelo Estándar Electrodébil Generación de masa: Mecanismo de Higgs Aspectos relevantes Electrodinámica Cuántica U(1), Segunda Cuantización Ψ Operador de creación y aniquilación Es covariante e invariante de gauge local por la introducción del campo auxiliar Au Estudia procesos de dispersión y decaimiento (asintóticos) Lazos divergentes Proceso Bhabha O. Pereyra Ravinez UNI Ecuaciones de Maxwell Mecánica Cuántica no Relativista Mecánica Cuántica Relativista Electrodinámica Cuántica Interacción débil Interacción Fuerte Modelo Estándar Electrodébil Generación de masa: Mecanismo de Higgs Aspectos relevantes Interacción débil: SU (2)L LF ermi = G(Ψ̄n γu Ψp )(Ψ̄ν γ u Ψe ) Neutron que decae en Protón + Electrón + Neutrino No es ni unitaria ni renormalizable. Sin mediadores LDebil = G[Ψ̄n γu (1 − γ5 )Ψp ][Ψ̄ν γ u (1 − γ5 )Ψe ] Violación de la paridad, C.N. Yang, T.D.Lee O. Pereyra Ravinez UNI Ecuaciones de Maxwell Mecánica Cuántica no Relativista Mecánica Cuántica Relativista Electrodinámica Cuántica Interacción débil Interacción Fuerte Modelo Estándar Electrodébil Generación de masa: Mecanismo de Higgs Aspectos relevantes Campos de Yang - Mills SU (2) Doblete de isoespin de Heisemberg n p → SU (2) Teorias no perturbativas debido a la presencia de las masas O. Pereyra Ravinez UNI Ecuaciones de Maxwell Mecánica Cuántica no Relativista Mecánica Cuántica Relativista Electrodinámica Cuántica Interacción débil Interacción Fuerte Modelo Estándar Electrodébil Generación de masa: Mecanismo de Higgs Aspectos relevantes Interacción fuerte: SU (3)L Partı́culas extrañas: moderna tabla periódica Aparecen más quarks Se construye el octeto de mesones Murray Gellmann Decupleto de bariones O. Pereyra Ravinez UNI Ecuaciones de Maxwell Mecánica Cuántica no Relativista Mecánica Cuántica Relativista Electrodinámica Cuántica Interacción débil Interacción Fuerte Modelo Estándar Electrodébil Generación de masa: Mecanismo de Higgs Aspectos relevantes Modelo Estándar Electrodébil : SU (2)L X U (1) Conjetura de Salam Weinberg Densidad lagrangeana del septor leptónico " L lep = i L̄l (x)γ µ ∂µ + ig 2 τ̄ .W¯µ − R i ψ̄l (x)γ µ ig 0 # Bµ (x) Ll (x) + 2 h i 0 R ∂µ − ig Bµ (x) ψl (x) Weinberg Glashow Salam Densidad Lagrangeana de Yang-Mills L bos =− 1 4 Bµν B µν µν,a + Gµν,a G Bµν (x) = ∂µ Bν (x) − ∂ν Bµ (x) µν ν µ µ ν Ga (x) = [∂µ Wa (x) − ∂ν Wa (x)] + g abc Wb Wc O. Pereyra Ravinez UNI Partı́culas fundamentales Ecuaciones de Maxwell Mecánica Cuántica no Relativista Mecánica Cuántica Relativista Electrodinámica Cuántica Interacción débil Interacción Fuerte Modelo Estándar Electrodébil Generación de masa: Mecanismo de Higgs Aspectos relevantes Generación de masa: Mecanismo de Higgs L H µ ∗ + = [D Φ] [Dµ Φ] − U (Φ Φ) ; Φ(x) = φ+ φ0 Lagrangeana del campo escalar Francois Englert, Peter Higss " µ D Φ(x) = ∂ µ + ig 2 µ τj Wj (x) + ∗ ig 0 2 2 # µ B (x) Φ(x) 2 4 U (Φ Φ) = −|µ ||Φ| + λ |Φ| Masa del bosón de Higgs 125 TeV, premio nobel de fı́sica 2013 O. Pereyra Ravinez UNI Mecanismo de Higgs Ecuaciones de Maxwell Mecánica Cuántica no Relativista Mecánica Cuántica Relativista Electrodinámica Cuántica Interacción débil Interacción Fuerte Modelo Estándar Electrodébil Generación de masa: Mecanismo de Higgs Aspectos relevantes Sector de Yukawa LY = −gl L̄l (x)ψlR (x)Φ(x) + Φ+ (x)ψ̄lR (x)Ll (x) −gq L̄q (x)ψqR (x)Φ(x) + Φ+ (x)ψ̄qR (x)Lq (x) Lagrangeana de Yukawa O. Pereyra Ravinez UNI Ecuaciones de Maxwell Mecánica Cuántica no Relativista Mecánica Cuántica Relativista Electrodinámica Cuántica Interacción débil Interacción Fuerte Modelo Estándar Electrodébil Generación de masa: Mecanismo de Higgs Aspectos relevantes Aspectos relevantes Oscilación de neutrinos Colisión p-p O. Pereyra Ravinez Sección de choque p-p LHC UNI Ecuaciones de Maxwell Mecánica Cuántica no Relativista Mecánica Cuántica Relativista Electrodinámica Cuántica Interacción débil Interacción Fuerte Modelo Estándar Electrodébil Generación de masa: Mecanismo de Higgs Aspectos relevantes Colisionador Lineal Internacional O. Pereyra Ravinez UNI Ecuaciones de Maxwell Mecánica Cuántica no Relativista Mecánica Cuántica Relativista Electrodinámica Cuántica Interacción débil Interacción Fuerte Modelo Estándar Electrodébil Generación de masa: Mecanismo de Higgs Aspectos relevantes Cursos impartidos ********************************************* -Mecánica Cuántica -Mecánica Cuántica Relativista -Fı́sica de Partı́culas -Simetrias Discretas -Teoria Cuántica de Campos -Electrodinámica Cuántica -Modelo Electrodébil -Modelo Estándar O. Pereyra Ravinez UNI
