Zapach – jedna z liczb kwantowych przypisywanych elementarnym fermionom materii – kwarkom i leptonom. Nie ma on nic wspólnego poza nazwą z zapachami związków chemicznych (np. wyczuwanymi przez ludzi). Zapach identyfikuje rodzaj cząstki elementarnej lub jej przynależność do danej generacji cząstek – leptonów czy kwarków. Np. elektron ma inny zapach od neutrina, inny od mionu i od kwarka. Kwark u ma inny zapach niż kwark d. Natomiast dwa kwarki u zawsze mają ten sam zapach, niezależnie od ładunku kolorowego.
Akcelerator – urządzenie służące do przyspieszania cząstek elementarnych lub jonów do prędkości bliskich prędkości światła. Cząstki obdarzone ładunkiem elektrycznym są przyspieszane w polu elektrycznym. Do skupienia cząstek w wiązkę oraz do nadania im odpowiedniego kierunku używa się odpowiednio ukształtowanego, w niektórych konstrukcjach także zmieniającego się w czasie, pola magnetycznego lub elektrycznego.Pojęcie liczby kwantowej pojawiło się w fizyce wraz z odkryciem mechaniki kwantowej. Okazało się, że właściwie wszystkie wielkości fizyczne mierzone w mikroświecie atomów i cząsteczek podlegają zjawisku kwantowania, tzn. mogą przyjmować tylko pewne ściśle określone wartości. Na przykład elektrony w atomie znajdują się na ściśle określonych orbitach i mogą znajdować się tylko tam, z dokładnością określoną przez zasadę nieoznaczoności. Z drugiej strony każdej orbicie odpowiada pewna energia. Bliższe badania pokazały, że w podobny sposób zachowują się także inne wielkości np. pęd, moment pędu czy moment magnetyczny (kwantowaniu podlega tu nie tylko wartość, ale i położenie wektora w przestrzeni albo jego rzutu na wybraną oś). Wobec takiego stanu rzeczy naturalnym pomysłem było po prostu ponumerowanie wszystkich możliwych wartości np. energii czy momentu pędu. Te numery to właśnie liczby kwantowe.
Według Modelu Standardowego (SM) większość tzw. procesów słabych jest spowodowana wymianą naładowanych bozonów W lub wymianą neutralnego bozonu Z, przy czym każdy z kwarków u, c, t może przejść z różnymi amplitudami prawdopodobieństwa w każdy z trzech kwarków d, s, b i odwrotnie. Zestaw tych 9 amplitud tworzy macierz Cabibbo-Kobayashiego-Maskawy.
W matematyce, grupa Liego to grupa, która jest zarazem gładką rozmaitością. Można na nią patrzeć jako na zbiór z dodatkowymi strukturami rozmaitości i grupy. Przykładem grupy Liego jest grupa obrotów przestrzeni trójwymiarowej. Grupy Liego są często spotykane w analizie matematycznej, fizyce i geometrii. Zostały po raz pierwszy wprowadzone przez Sophusa Liego w 1870 roku do badania równań różniczkowych.Kwark – cząstka elementarna, fermion mający ładunek koloru (czyli podlegający oddziaływaniom silnym). Według obecnej wiedzy cząstki elementarne będące składnikami materii można podzielić na dwie grupy. Pierwszą grupę stanowią kwarki, drugą grupą są leptony. Każda z tych grup zawiera po sześć cząstek oraz ich antycząstki, istnieje więc sześć rodzajów kwarków oraz sześć rodzajów antykwarków.
Zapach przynależności do danej generacji jest zachowywany w oddziaływaniach silnych i elektromagnetycznych, nie jest natomiast zachowany w oddziaływaniach słabych. Oznacza to, że tylko w oddziaływaniach słabych może następować przejście między różnymi generacjami kwarków i leptonów.
Miony to nietrwałe cząstki elementarne należące do kategorii leptonów. Występują w dwóch stanach ładunkowych (będących wzajemnie antycząstkami) μ i μ. Masa mionu wynosi 105,66 MeV/c², gdzie c - prędkość światła w próżni, okres połowicznego zaniku jest równy 1,5 mikrosekundy (średni czas życia τ=2,2×10 s). Rozpadają się najczęściej na elektron, antyneutrino elektronowe oraz neutrino mionowe (µ odpowiednio na pozyton, neutrino elektronowe i antyneutrino mionowe). Należą do drugiej generacji cząstek elementarnych i wykazują pokrewieństwo z elektronem, tzn. posiadają takie same własności co elektron, z wyjątkiem około 207 razy większej masy.Kolor lub ładunek kolorowy – liczba kwantowa wprowadzona, by rozróżnić kwarki znajdujące się w tym samym stanie spinowym.
Procesy słabe, zachodzące ze zmianą zapachu, są badana w akceleratorach, w celu testowania przewidywań Modelu Standardowego oraz jego rozszerzeń, jak na przykład Minimalny Supersymetryczny Model Standardowy (MSSM). Procesy te na ogół zachodzą poprzez tzw. poprawki radiacyjne. Badania te mogą dostarczyć informacji o oddziaływaniach kwarków i leptonów oraz bozonów przenoszących oddziaływania słabe z nowymi cząstkami, których istnienie przewidywane jest przez rozszerzenia Modelu Standardowego.
Kwark powabny (ang. charm, oznaczenie c) – jeden z kwarków. Nie występuje w zwykłej materii, występuje natomiast w cząstkach wytwarzanych sztucznie, np. mezonach D.Leptony (z gr. leptós - lekki, drobny) − grupa 12 cząstek elementarnych (6 cząstek i 6 antycząstek). Zaliczają się do niej: elektron, mion, taon, neutrino elektronowe, neutrino mionowe, neutrino taonowe oraz odpowiadające im antycząstki: pozyton (antyelektron), antymion, antytaon i antyneutrina. Ostatnim odkrytym leptonem było neutrino taonowe w 2000 roku.
Symetria zapachowa[ | edytuj kod]
Zgodnie z zasadami mechaniki kwantowej dwie identyczne cząstki można zamienić miejscami nie zmieniając przy tym danego zjawiska fizycznego. Istnieje inna symetria, związana z zamianą cząstek, różniących się zapachami: jeżeli wykonując transformację liniową funkcji pola opisujących dwie cząstki o różnych zapachach – transformację w ogólności z zespolonymi współczynnikami – otrzyma się funkcję, która także opisuje funkcje pola, odpowiadające jakimś cząstkom, to mówimy, że teoria posiadają symetrię zapachową ze względu na takie transformacje liniowe.
Bozon Z (zeton) – cząstka elementarna pośrednicząca w oddziaływaniach słabych, wymieniana przez np. elektrony czy neutrina i inne cząstki oddziałujące poprzez oddziaływanie słabe podczas zderzeń. Jest obojętny elektrycznie, jako bozon podlega statystyce Bosego-Einsteina. Jego istnienie przewidziała teoria oddziaływań słabych. Bozon Z jest równocześnie swoją antycząstką. Okres półtrwania wynosi 3,20×10 sekundy.Bozon W (wuon) – cząstka elementarna pośrednicząca w oddziaływaniach słabych, wymieniana przez elektrony, neutrina i inne cząstki oddziałujące oddziaływaniem słabym podczas zderzeń. Cząstka ta występuje w dwóch podstawowych postaciach: cząstki W i jej antycząstki W. Obie mają ten sam spin (równy 1) oraz masę, różnią się tylko ładunkiem elektrycznym.
Np. w przypadku dwóch kwarków należących do tej samej generacji istnieje symetria zapachowa, którą można zapisać w postaci układu równań
(
u
′
d
′
)
=
M
(
u
d
)
,
{\displaystyle \left({u' \atop d'}\right)=M\left({u \atop d}\right),}
gdzie
u
{\displaystyle u}
oraz
d
{\displaystyle d}
są polami reprezentującymi tę samą generacje kwarków,
M
{\displaystyle M}
– macierz unitarna transformacji o wyznaczniku równym 1. Macierze takie tworzą specjalną grupę unitarną
S
U
(
2
)
,
{\displaystyle SU(2),}
która jest grupą Liego. Analogicznie zapisuje się symetrię dla leptonów tej samej generacji.
Chromodynamika kwantowa (ang. QCD – quantum chromodynamics) – teoria oddziaływań silnych czyli kwantowa teoria pola opisująca oddziaływanie silne, najsilniejsze z oddziaływań podstawowych. Chromodynamika to nieabelowa (nieprzemienna) teoria z cechowaniem. Grupą cechowania jest grupa SU(3). Jest częścią Modelu Standardowego. Trwają próby połączenia grupy SU(3) z grupą SU(2) x U(1) teorii oddziaływań elektrosłabych. Nazywa się to teoriami wielkiej unifikacji.Minimalny supersymetryczny model standardowy (MSSM z ang. Minimal Supersymmetric Standard Model) – minimalne rozszerzenie modelu standardowego (SM) dające model supersymetryczny.
W chromodynamice kwantowej zapach jest globalną symetrią, tj. jest zachowany. W oddziaływaniach słabych symetria jest złamana – istnieją procesy zmiany zapachu cząstek, np. rozpady kwarków czy oscylacje neutrin.
Liczby kwantowe:
dziwność
izospin
kolor (w mechanice kwantowej)
powab
