Instituto de Física. UAM-CSIC El discreto encanto del color
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- Antonia Martin Campos
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1 Instituto de Física Te ó r i c a UAM-CSIC El discreto encanto del color Margarita García Pérez
2 Átomos m electrón núcleo atómico 1/ m
3 Núcleo Atómico 99,9% de la masa Hidrógeno 1 protón electrón p /2000 Deuterio 1 protón 1 neutrón Oxígeno 8 protones 8 neutrones
4 masa neutrón = p Protón Neutrón m p = 1 Kg
5 Quarks u u d Protón
6 QUARKS MODELO ESTÁNDAR FUERZAS LEPTONES Image credit: Fermilab.
7 Protón
8 2 p Up /500 Protón 1 p Down /200
9 2 p Up /500 Protón 1 p Down / = 1% p
10 De dónde viene la masa del protón? Interacción FUERTE
11 QUARKS MODELO ESTÁNDAR FUERZAS LEPTONES Image credit: Fermilab.
12 QUARKS FUERZAS GLUONES LEPTONES Image credit: Fermilab.
13 QUARKS FUERZAS GLUONES LEPTONES Image credit: Fermilab.
14 QUARKS FUERZAS GLUONES LEPTONES Image credit: Fermilab.
15 QUARKS FUERZAS GLUONES Interacción FUERTE LEPTONES Image credit: Fermilab.
16 QUARKS FUERZAS GLUONES Interacción FUERTE Cromodinámica LEPTONES cuántica - QCD Image credit: Fermilab.
17 De dónde viene la masa del protón?
18 De dónde viene la masa del protón? Cómo calculamos la masa del protón?
19 t Quarks libres masivos M=2 +
20 t Quarks libres masivos M=2 +
21 t Quarks libres masivos? ligeros con interacción M=2 +
22 Cómo evaluamos la historia del protón?
23 Efectos Cuánticos (
24 Mecánica Cuántica Suma de historias Richard Feynman
25 Experimento de la doble rendija Balas N 1 Pantalla con una rendija Recogemos las balas
26 Experimento de la doble rendija Balas N 1 + N 2 N 1 N 2 Pantalla con dos rendijas Recogemos las balas
27 Repetimos el experimento con ondas
28 Ondas luz Pantalla con una rendija Medimos la intensidad de la luz
29 Ondas Interferencia luz oscuridad luz oscuridad Pantalla con dos rendijas Medimos la intensidad de la luz
30 A Altura de la onda
31 En fase A 1 + A 2 =2A 1 luz oscuridad En oposición de fase A 1 + A 2 =0
32 Ondas Interferencia Intensidad A 1 + A 2 2 luz oscuridad luz oscuridad Pantalla con dos rendijas Medimos la intensidad de la luz
33 Balas N 1 + N 2 N 1 N 2 Pantalla con dos rendijas Recogemos las balas
34 Electrones Pantalla con una rendija Recogemos los electrones
35 Electrones Interferencia Pantalla con dos rendijas Recogemos los electrones
36 Experimento de la doble rendija Balas N 1 + N 2 N 1 N 2 Pantalla con dos rendijas Recogemos las balas
37 Experimento de la doble rendija Balas N 1 + N 2 N 1 N 2 Pantalla con dos rendijas Recogemos las balas
38 Ondas Interferencia Intensidad A 1 + A 2 2 luz oscuridad luz oscuridad Pantalla con dos rendijas Medimos la intensidad de la luz
39 Electrones Interferencia A = A 1 + A 2 A 1 A 2 Probabilidad de recoger un electrón en esa posición A 1 + A 2 2 Pantalla con dos rendijas Recogemos los electrones
40 Electrones Interferencia A 1 A = A 1 + A 2 + A 3 + A 4 A 2 A 3 A 4 Probabilidad de recoger un electrón en esa posición A 1 + A 2 + A 3 + A 4 2 Pantalla con 4 rendijas Recogemos los electrones
41 A 2 A = Suma de todas las historias posibles
42 Integral de caminos de Feynman A = Suma de todas las historias posibles Incluso sin rendijas!!! A 2 Probabilidad de detección
43 )
44 t Protón A = Suma de todas las historias posibles
45 Cómo representamos historias? Diagramas de Feynman Quark Gluón Líneas de propagación Vértices de interacción
46 t
47 t
48 t anti-quark
49 t anti-quark
50 t anti-quark
51 t anti-quark
52 t anti-quark
53 t A = Suma de todas las historias posibles
54 t...
55 Tarea imposible? Seleccionar las más importantes = Pequeño =
56 Pequeño - Grande Intensidad de la fuerza g g 0.01 Débil g g 2 g 3 g =
57 t g 0.01 (0.01) 4 (0.01) 6 (0.01) 4 (0.01) 6 (0.01) 4 (0.01) (0.01) 2
58 t g 0.01 (0.01) 4 (0.01) 6 (0.01) 4 (0.01) 6 No para el protón (0.01) 4 (0.01) 10 g 1 Fuerte... 1 (0.01) 2
59 protón g 1 Fuerte =0.5 = Grande
60 PROTÓN
61 PROTÓN
62 Buscar otra forma de calcular la suma sobre historias Dividir el espacio-tiempo en celdillas t Permitimos sólo un evento en cada una Propagación Vértice x Evaluar estadísticamente las posibilidades
63 Buscar otra forma de calcular la suma sobre historias Dividir el espacio-tiempo en celdillas t Permitimos sólo un evento en cada una Propagación Vértice x Evaluar estadísticamente las posibilidades
64 Buscar otra forma de calcular la suma sobre historias Dividir el espacio-tiempo en celdillas t Permitimos sólo un evento en cada una Propagación Vértice x Evaluar estadísticamente las posibilidades
65 Buscar otra forma de calcular la suma sobre historias Dividir el espacio-tiempo en celdillas t Permitimos sólo un evento en cada una Propagación Vértice x Evaluar estadísticamente las posibilidades
66 Buscar otra forma de calcular la suma sobre historias Dividir el espacio-tiempo en celdillas t Permitimos sólo un evento en cada una Propagación Vértice x Evaluar estadísticamente las posibilidades
67 Buscar otra forma de calcular la suma sobre historias Dividir el espacio-tiempo en celdillas t Permitimos sólo un evento en cada una Propagación Vértice x Evaluar estadísticamente las posibilidades
68 Ejemplo A = Suma a todos los poligonos posibles A = Suma a todos los coloreados posibles
69 Tenemos dos posibles formas de recubrir las celdillas Lanzar una moneda para decidir Casos más complejos 6 posibles recubrimientos de la celdilla...
70 Monedas trucadas que conocen lo que ocurre en los vecinos Los colores próximos influyen al decidir
71 Reglas del juego Conjunto posible de valores Peso del dado
72 Condiciones 1 Tiene que caber
73 Condiciones 1 Tiene que caber
74 Condiciones 2 L 1 M Tiene que ser grande comparado con la celdilla L 1 M Ligero
75 L 1 M
76 L 1 M
77 L 1 M pesado
78 L 1 M pesado
79 Retículo - Lattice QCD 10 7 = puntos
80 Reglas del juego en QCD Ken Wilson 1974
81 Superordenadores
82 Masas generadas por la interacción fuerte BMW protón
83 Image credit - D.T. Waller The End
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