Podcasts about mesonen

In diesem letzten Teil der Einführung in die Quantenmechanik wagen wir einen Ausblick und geben eine kleine Einführung in die Teilchenphysik. Es ist zur Veröffentlichung dieser Folge genau 5 Jahre her, dass ich meine Bachelorarbeit erfolgreich fertiggestellt habe. In dieser vertiefte ich mich auf dem Gebiet der Theoretischen Teilchenphysik. Daher erschien es mir als interessant in der heutigen Podcastfolge anhand meiner Bachelorarbeit eine solche Einführung zu geben. Wir beginnen mit der Vorstellung der Teilchen des Standardmodells. Wir beschreiben in welche Klassen die einzelnen Teilchen sich unterteilen lassen und an welchen Wechselwirkungen (elektromagnetische Kraft, ...) sie teilnehmen. Diese Kräfte werden dann auch genauer beschrieben. Insbesondere gehen wir auch auf die starke Kernkraft ein an der die Quarks aus denen Hadronen wie z.B. das Proton bestehen. Dabei ist vor allem der Effekt des Quark Confinement und der asymptotischen Freiheit interessant und lässt sich wunderbar auf den Glauben hin deuten. Wir lernen auch warum es ein Teilchen wie das Higgs Boson gibt und schauen uns dann die Top Quarks genauer an, welche Thema der Bachelorarbeit waren. Wie werden diese Teilchen an den Detektoren in Teilchenbeschleunigern nachgewiesen? Und welche Methoden kann man benutzen um diese Analysen zu verbessern? Auf diese und weitere Fragen bin ich in meiner Bachelorarbeit ausführlich eingegangen und in dieser Podcastfolge gebe ich einen kleinen Einblick in die dabei gewonnenen Erkenntnisse. Anmerkung: In der Folge definiere ich Hadronen als Zustände aus drei Quarks. Das ist so nicht richtig. Die korrekte Bezeichnung hierfür sind Baryonen. Hadronen sind der Überbegriff für sämtliche Zustände aus Quarks, Baryonen (3 Quarks), Mesonen (2 Quarks) und auch Tera- und Pentaquarks (4 bzw. 5 Quarks). Literatur: Josua Göcking, Bachelorarbeit: Alternative substructure reconstruction for the HEPTopTagger, 26.10.2015, https://www.thphys.uni-heidelberg.de/~plehn/includes/theses/goecking_b.pdf

Die kosmische Strahlung kommt zwar aus dem Weltall, betrifft uns aber auch ganz direkt hier auf der Erde. Sowohl positiv als auch negativ und wie genau, erfahrt ihr heute im Podcast.

Schwerpunkt: Alfons Khoukaz von der Universität Münster über die Entdeckung von Teilchen, die sich anders als bekannte Materie aus mehr als drei Quarks zusammensetzen || Nachrichten: Heiße Jupiter besitzen wasserarme Atmosphären | Wann ein Tropfen spritzt | Fledermäuse nutzen polarisiertes Licht zur Orientierung || Veranstaltungen: MS Wissenschaft

Diese Dissertation widmet sich der Analyse der Eigenschaften der Systeme π−η und π−η′. Wir untersuchen dazu Daten, welche das COMPASS-Experiment am CERN im Jahr 2008 bei den Reaktionen π−p → π−π−π+π0p bzw. π−p → π−π−π+η mit niedrigem Impulsu ̈bertrag auf das Targetproton (0.1 GeV^2 < −t < 1 GeV^2) aufgezeichnet hat. Die isoskalaren Mesonen η und η′ erscheinen dann als Peaks in den invariante-Masse-Spektren der Dreikörpersysteme π−π+π0 bzw. π−π+η, die jeweils im Endzustand π−π+γγ selektiert wurden. Wir zerlegen die so gewonnenen Zweikörpersysteme nach Partialwellen. Wir finden eine einfache Vorschrift, welche es erlaubt allein anhand von Phasenraumfaktoren mit guter Übereinstimmung die Amplituden der geraden Partialwellen D+ (JP = 2+) und G+ (JP = 4+) zwischen den beiden Endzuständen zu übersetzen. Desweiteren gehen wir der Frage nach, ob eine beobachtete Intensität der P+-Welle mit einer Resonanz identifiziert werden kann. Ihr neutraler Isospinpartner hätte Quantenzahlen JPC = 1−+, welche nicht mit einem Fermion-Antifermion-Zustand identifiziert werden können, welche also nicht einem Quarkmodellzustand zugeordnet werden können. Zudem identifizieren wir die bekannten Mesonen a2(1320) und a4(2040), deren Verzweigungsverhältnisse wir bestimmen. Bevor wir zu diesen Ergebnissen kommen, beschreiben wir die bekannten Eigenschaften der starken Wechselwirkung im Hinblick auf die Systematisierung mesonischer Systeme. Wir diskutieren die im von uns betrachteten Bereich hoher Energien und niedriger Impulsüberträge übliche Behandlung von Streuprozessen als t-Kanalaustausch sogenannter Regge-Trajektorien und erörtern Symmetrieeigenschaften, welche die Datenanlyse erheblich vereinfachen. Anschließend diskutieren wir das COMPASS-Experiment, wobei wir besonderes Gewicht auf die Teile legen, welche bei der Gewinnung der in dieser Arbeit analysierten Daten wesentlich waren. Insbesondere beschreiben wir den als Teil dieser Arbeit entwickelten Sandwich-Veto-Detektor, ein elektromagneitsches Kalorimeter, welches als wesentlicher Teil des Triggersystems die verwertbaren Daten um einen Faktor > 3 anreicherte, indem es Ereignisse ausschloss, in welchen Reaktionsprodukte das Spektrometer verfehlten. Um die Datenselektion mit bestmöglicher Qualität durchführen zu können, wurde im Rahmen dieser Arbeit ein datenbasiertes Eichverfahren für die elektromagnetischen Kalorimeter des COMPASS-Experiments entwickelt. Eine Software zum kinematischen Fit wurde ebenso entwickelt und benutzt, um eine möglichst hohe Auflösung zu erzielen. Wir zeigen kinematische Größen, die die vorliegenden Produktionsmechanismen verdeut- lichen. Wir erläutern das Analyseverfahren der sogenannten Partialwellenanalyse in seiner Anwendung auf die betrachteten periphär produzierten Systeme aus zwei Pseudoskalaren Teilchen und die benutzten Softwarelösungen, welche teilweise eigens für diese Arbeit entwickelt wurden. Diese Techniken wenden wir auf die Daten an und kommen so zu den bereits oben erwähnten Ergebnissen. Wir vergleichen auch die Ergebnisse, die wir mit zwei verschiedenen Ansätzen erhalten. Beim einen wird das π−η(′)-System als Zweikörpersystem behandelt, beim anderen werden die Dreikörperzerfälle η → π−π+π0 bzw. η′ → π−π+η zur Untergrundseparation benutzt und somit ein Vierkörpersystem behandelt. Wir heben an dieser Stelle besonders hervor, dass wir eine einfache Transformation finden, welche es erlaubt die beobachteten Partialwellen D+ und G+ mit Quantenzahlen JP = 2+ bzw. 4+ zwischen den beiden Systemen ηπ− und η′π− als qualitativ gleichartig zu erkennen. Wir stellen aber auch fest, dass diese Gleichartigkeit für die spin-exotische P+-Welle nicht gegeben ist. Zuletzt führen wir in Analogie zu früheren Analysen Modellfits durch, in welchen wir Parametrisierungen der Daten anhand von Breit-Wigner-Resonanzamplituden finden, und nutzen diese, um Verzweigungsverhältnisse der bekannten a2(1320) und a4(2040) Mesonen zu gewinnen. Wir vergleichen diese mit den Vorhersagen aus der Theorie der η-η′-Mischung, und im Falle des a2(1320), mit früheren Messungen. In Anhängen sammeln wir einige nützliche Formeln und außerdem Ergebnisse, welche nicht zum Hauptteil dieser Arbeit passen.

Blessless Mahoney und Didine van der Platenvlotbrug: Neuronen, Mesonen und Matronen

One of the main goals of the COMPASS experiment at CERN is the measurement of the gluon contribution DeltaG to the nucleon spin. A longitudinal polarised muon beam with 160 GeV energy is used. A 6LiD target can be polarised parallel and antiparallel with respect to the muon spin. In the photon gluon fusion (pgf) a virtual photon emitted from the muon interacts with a gluon from a target nucleon via the creation of a quark-antiquark pair. A pgf event can be identified through the detection of the creation of heavy quarks, e.g. through the reconstruction of charmed D mesons. The cross section of the pgf with the creation of D mesons depends on the polarisation of the photon and the gluon. DeltaG/G can be extracted from the counting rate asymmetry of the D mesons created with the different polarisations of the target. In this work D mesons were reconstructed in different decay channels. The number of reconstructed D mesons and the signal to background ratio in the signal region were used to estimate the statistical error of DeltaG/G. Different kinematic cuts which suppress the background were optimized with respect to the error of DeltaG/G. The main contribution to the measurement of DeltaG/G comes from the golden D* channel (D*+ -> D0 pi+ -> (K- pi+)pi+ and respectively D*- ->D0bar pi- -> (K+ pi-)pi-). The golden D0 channel (D0 -> K- pi+ and respectively D0bar -> K+ pi-) has a high background with contributions of some very broad K* resonances. It is difficult to determine the strengths of these resonances in the Kpi mass spectrum. The resulting systematic error still has to be investigated. In total the statistical error of DeltaG/G amounts to 1.45 (using 2002 and 2003 data). The reconstruction probability of charged tracks as a function of momentum and transverse momentum as well as the reconstruction efficiency of K0s mesons and the identification efficiency of charged kaons was determined with Monte-Carlo simulations. These efficiencies were checked in the data comparing 2 decay channels of the charged D* resonance and reconstructing pairs of D mesons. Using these efficiencies the contribution of other decay channels to the DeltaG/G measurement could be estimated. Three channels are proposed. Their contribution corresponds each to 7 - 28 % more data in the golden D* channel.

Der Higgsmechanismus erlaubt es, massive Fermionen in einer chiralen Eichtheorie, wie dem Standardmodell der Teilchenphysik, zu beschreiben. Allerdings bleiben dabei die Yukawa-Kopplungskonstanten und damit die Masseneigenwerte unbestimmt. Ein Ausgangspunkt für die Beschreibung des Massenspektrums und der Mischung der Quarks und Leptonen ist die demokratische Massenmatrix. Damit erscheint der Mechanismus der Mischung der Quark-Masseneigenzustände in enger Analogie zur Mischung im System der neutralen pseudoskalaren Mesonen. Dies wird als Hinweis auf eine Substruktur der Fermionen gedeutet. Die phänomenologischen Konsequenzen der Fermion-Massenerzeugung in Substrukturmodellen werden ausgehend von einem allgemeinen Ansatz für die zu erwartenden Formfaktoren der Leptonen und Quarks ausgewertet. Die Brechung bestimmter chiraler Symmetrien und die entsprechenden Störungen der demokratischen Massenmatrix sollte sich auch auf der Ebene der Formfaktoren widerspiegeln und könnte neue Effekte induzieren. Diskutiert werden der mögliche Zusammenhang zwischen einem zusätzlichen Beitrag zum anomalen magnetischen Moment des Myons und dem Auftreten des Zerfalls "Myon zerfällt in Elektron und Photon" sowie die Möglichkeit der Erzeugung einzelner "top"-Quarks in der Elektron-Positron-Vernichtung und in der Elektron-Proton-Streuung bei HERA.

Tue, 8 Aug 2000 12:00:00 +0100 https://edoc.ub.uni-muenchen.de/468/ https://edoc.ub.uni-muenchen.de/468/1/Udluft_Steffen.pdf Udluft, Steffen ddc:530, ddc:500, Fakultät für P