Fragen zu den Vorlesungen 19-22 (Moderne Experimentalphysik III: Kerne und Teilchen (Physik VI)): (1) VL-19 Folie 5f: Auf den Folien ist die Strukturfunktion F2(x) für die tief-inelastische Streuung eines Elektrons an einem Nukleon gezeigt. Man kann auch durch Neutrinostreuung Aufschluß über die Partonstruktur der Nukleonen erhalten. Wie würde sich das Aussehen von F2(x) unter diesen experimentellen Vorraussetungen ändern? (2) VL-19 Folie 6: Auf der Folie heißt es, dass im Grunde alle Quarkflavor im Proton auffindbar sind. Vergleichen Sie die Ruhemasse des Protons mit der Masse des charm- oder bottom-Quarks. Wie ist es möglich, dass die Aussage auf der Folie trotzdem zutreffend ist? Argumentieren Sie über die spezielle Relativitätstheorie. Was tun sie also in Wirklichkeit, wenn Sie ein Proton von 0 auf 3.5 TeV beschleunigen? (3) VL-19 Folie 10: Auf der Folie heißt es, dass 50% des Nukleonimpulses von Gluonen getragen wird. Warum kann man diesen Impuls in tief-inelastischer ep-Streuung nicht sehen? Könnte man ihn in tief-inelastischer Neutrino-Proton-Streuung sehen? (4) VL-19 Folie 17: Warum unterscheiden sich die CC und NC Kurven für Elektronen und Positronen? Was erwarten Sie für den CC Wirkungsquerschnitt, wenn Sie sich den plot nach links fortgesetzt vorstellen? (5) V-19 Folie 18: Warum haben die beiden Geraden für Positronen und Elektronen unterschied- liche Steigung? (6) VL-19 Folie 22: Wie erklären Sie sich die auf dieser Folie gemachte Beobachtung? Verglei- chen Sie Beobachtung zu Erwartung für das Verhältnis von Kaon- zu Pionzerfall mit den Ergebnissen von VL-22 Folie 16. (7) VL-20 Folie 10: Überprüfen Sie die folgenden Aussagen auf ihre Korrektheit: - Die Eichbosonen der schwachen WW koppeln nur an linkshändige Fermionen und rechts- händige Antifermionen. - Nur die geladenen Ströme der schwachen WW sind maximal Paritäts verletzend - Die neutralen Ströme der schwachen WW sind paritätsverletzend (8) VL-20 Folie 11: Welches ist in der elektroschwachen Theorie die fundamentalere Größe, die elektrosche Ladung qe oder die Kopplungskonstante g? Welche Größe hat den größeren Betrag? Sortieren Sie die Kopplungskonstanten der in der Vorlesung diskutierten funda- mentalen WW der Größe nach (z.B. ausgewertet bei mZ=90 GeV) (9) VL-20 Folie 14ff: Diskutieren Sie das Problem massiver Eichbosonen in Eichtheorien. Tun Sie das gleiche für Fermionen. Machen Sie sich den Unterschied beider Fälle klar. (10) VL-21 Folie 11f: Beachten Sie: wir identifizieren \alpha in unserem einfachen Beispiel als das Goldstone-Boson. Es besitzt also keinen Massenterm. Dies hat zur Konsequenz, dass in der Lagrangedichte nur Ableitungen von \alpha auftreten, die wir wiederum in Amu ab- sorbieren können. Die Masselosigkeit von \alpha ist also eine notwendige Vorraussetzung dafür, dass wir \alpha am Ende durch Eichung in Amu absorbieren können. Das diese Rechen- spiele aufgehen ist also kein zufall sondern eine zugrundeliegende Struktur der spontanen Symmetriebrechung. (11) VL-21 Folie 20: Überlegen Sie nochmal aus wievielen Komponenten die Objekte im Yukawa- Kopplungsterm jeweils bestehen. Überprüfen Sie die Eichinvarianz nocheinmal für den Fall, der auf der Folie nicht explizit vorgerechnet wurde. Was hat die U(1)Y Invarianz mit der Wahl der Hyperladung zu tun? Warum können Sie überhaupt für jedes Dublett oder Singulett eine eigene Hyperladung einführen? Könnten Sie das für die schwache WW auch? (12) VL-21 allgemein: - Zählen Sie die verschiedenen Möglichkeiten der Massenerzeugung auf, die wir bei der Formulierung des SM verwendet haben. Wieviele sind es? - Geben Sie drei fundamentale und im SM einmalige Eigenschaften eine Higgs Bosons an (13) VL-22 Folie 5: Gehen Sie schrittweise durch die Berechnung des NC für Quarks und verglei- chen Sie mit der Berechnung für Leptonen. ÜberzeugenSie sich wie die geeignete Wahl der Hyperladungen, bei gleicher Rechnung, zu diesem doch vom Leptonvertex qualitativ so ver- schiedenen Ergebnis führt. (14) VL-22 Folie 9: Vergleichen Sie den neutralen Strom für Quarks mit dem neutralen Strom für Leptonen (z.B, von VL-21 Folie 2) und überzeugen Sie sich von der zugrundeliegenden Struktur. (15) VL-22 Folie 10f: beschreiben Sie das Wirken des GIM Mechanismus in führender und nächst- führender Ordnung. (16) VL-22 Folie 14ff: Was bedeutet für Sie (im Rahmen der QM) der Begriff Masseneigenzustand? Was bedeutet es, wenn die Eigenzustände dee starken oder em WW mit den Masseneigenzustän- den identisch sind?