Interactiongravitationélectro- magnétisme faibleforte quantagraviton photon gluon sourcemassecharge électrique charge faible couleur couplage0.53x / x portée (m)
fermions J=1/2 leptons: charged e -, feel weak+electromagnetic interactions neutrinos e, feel weak interaction alone quarks u, d, s, c, b, t feel in addition the strong interaction, and are confined in hadrons: baryons (fermions): examples m p c 2 = MeV m c 2 = MeV mesons (bosons): examples m c 2 = MeV m K+ c 2 = MeV m J/ c 2 = MeV
Noyaux : Z protons+N neutrons = A nucléons liés par l’interaction forte m p c 2 = MeV m n c 2 = MeV (1 eV/c 2 =1.782x kg) (m e c 2 =0.511 MeV) Masse: Énergie de liaison B/A (MeV)
Rayon du noyau:
Les noyaux stables sont dans la vallée de stabilité Noyaux riches en neutrons: désintégration - : Noyaux riches en protons : désintégration + : ou capture d’électrons (EC): La désintégration est induite par l’interaction faible
réaction: Collisions élastiques: Collisions inélastiques: Production d’énergie par réaction exotherme fusion: (soleil) (bombe, tokamak) fission: (réacteur) faisceau cible =section efficace
Standard model, the fermions J=1/2 leptons (lepton number L=1) quarks (baryonic number B=1/3) color flavor CP l =e, B, L conserved
Standard model, the gauge bosons J=1
Higgs mass generation Introduce weak complex doublet Three degrees of freedom absorbed by Fourth one is a massive scalar Higgs particle H Vacuum expectation value Fermion coupling: fermions have masses!
Coupling to fermions determined by gauge invariance Electroweak: CKM CC NC el. mag
m z c 2 = GeV
Cabibbo-Kobayashi-Maskawa (CKM) Can be parametrized as CP violating phase Tiny CP asymmetry between particles and antiparticles example
Strong, QCD 3 colors (« charge ») c= r, g, b quanta: gluon g(cc) quarks: q(c) q(r) q(b) gsgs gsgs q(b) q(r) g(rb) quark-quark interaction gluon-gluon interaction g(rb) g(gb) g(rg)
Tests of the standard model 1) 2) p+p (>2x500 GeV): 3) 4) H atom: 5) e + e - (90 GeV): The missing piece: the Higgs H, (m H =?); LHC?
Radiative corrections Charges and couplings are renormalized!