home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Black Crawling Systems Archive Release 1.0 / Black Crawling Systems Archive Release 1.0 (L0pht Heavy Industries, Inc.)(1997).ISO / blackcrwl / elctrnic / subatomi.txt < prev    next >
Text File  |  1992-01-05  |  8KB  |  319 lines
  1. _____________________________________________________________________________
  2.  
  3. FERMIONS  (Particles)
  4. _____________________________________________________________________________
  5.  
  6. A.    Quarks
  7.     
  8.         1. Types
  9.         
  10.                 a. Up
  11.             1. Has 2/3 of a Unit of Positive
  12.                            Electric Charge
  13.             2. Has a Strangeness of 0
  14.                 b. Down
  15.             1. Has 1/3 of a Unit of Negative
  16.                            Electric Charge
  17.             2. Has a Strangeness of 0
  18.             3. Up and Down are Lightest quarks
  19.                 c. Charm
  20.             1. Has 2/3 of a Unit of Postive
  21.                Electric Charge
  22.             2. Has a Strangeness of 0
  23.         d. Strange
  24.             1. Has 1/3 of a Unit of Negative 
  25.                Electric Charge
  26.             2. Has a Strangeness of -1
  27.  
  28.         e. Top (Truth)
  29.             1. Essential to the Electroweak Theory
  30.         f. Beauty
  31.     
  32.         2. Make up Neutrons, Protons, Hadrons
  33.         a. Neutron is made of 2 Down Quarks and 1 Up Quark
  34.             1. Will decay if not bound within the atom
  35.             2. Can decay into a proton, electron and 
  36.                neutrino
  37.  
  38.         b. Proton is made of 2 Up Quarks and 1 Down Quark
  39.             1. Decay may occur but because of theoretical
  40.                length of lifetime (approx 10^30) it may
  41.                be difficult to observe
  42.             2. One possible decay is from proton into
  43.                positron and 2 neutrinos
  44.             3. 32 theoretical decay modes for a proton
  45.  
  46.          c. Nucleons
  47.              1. Neutrons and Protons
  48.             2. Dark matter is not made of Nucleons
  49.         d. Hadrons
  50.             1. Made of Quarks
  51.             2. Include protons, neutrons and pions
  52.         e. Pions
  53.             1. Also known as the pi meson
  54.             2. Types
  55.                 a. Pi Zero
  56.                     1. mass = 264 (electron)
  57.                     2. electric charge = 0
  58.                     3. mean lifetime: 
  59.                        0.9 x 10^-16 sec
  60.                 b. Pi Plus
  61.                     1. mass = 273 (electron)
  62.                     2. electric charge = positive
  63.                     3. mean lifetime:
  64.                        2.6 x 10^-8 sec
  65.             3. Lightest member of the meson family
  66.  
  67.         f. Mesons
  68.             1. Any of several subatomic particles having
  69.                integral spins and masses generally
  70.                        intermediate between leptons and baryons
  71.             2. Types
  72.                 a. 3 Pi-mesons
  73.                 b. 4 K -mesons
  74.                     1. K meson made of
  75.                        down, strange, antidown
  76.                        and antistrange
  77.                     2. K^o meson made of
  78.                        down and antistrange quarks
  79.                     3. anti-K^o made of
  80.                        strange, antidown quarks
  81.  
  82.                 c. B meson
  83.                     1. consist of either
  84.                        down and antibottom or
  85.                        bottom and antidown quarks
  86.                     2. mass = 10 (K mesons)
  87.  
  88.             3. Bind nucleons to one another
  89.             4. Made of mixture of quarks and antiquarks
  90.             5. Lose energy slowly when they pass thru matter
  91.  
  92.  
  93.         g. Baryons
  94.             1. Any of a family of subatomic particles
  95.                including nucleon and hyperon multiplets
  96.                that participate in strong interactions,
  97.                have half integral spins, and are generally
  98.                more massive than mesons.
  99.             2. Types
  100.                 a. Proton, Antiproton
  101.                 b. Neutron, AntiNeutron
  102.                 c. 2 Lambda Particles
  103.                 d. 6 Sigma Particles
  104.                 e. 4 xi particles
  105.             3. All Baryons are made of 3 Quarks
  106.  
  107.  
  108.         h. Hyperon
  109.             1. Subatomic particle
  110.             2. Characteristics
  111.                 a. Mass greater than the nucleon
  112.                 b. Can decay inot a nucleon or another
  113.                    hyperon and lighter particles
  114.                 c. Has 2I + 1 Charge States
  115.                     1. I = isospin of particle
  116.                        multiplet
  117.         e. Memos
  118.             1. Theoretical particle would be made
  119.                mostly of hyperons
  120.     3. Quarks cannot exist in an unbound state
  121.  
  122. B.    Leptons
  123.  
  124.     1. Types
  125.         a. Electron
  126.             1. Lightest Charged Lepton
  127.             2. Doesn't decay for it if did it would
  128.                violate the law of charge conservation
  129.                since it is the lightest charged lepton
  130.  
  131.         b. Muon            
  132.             1. mass = 207 electron rest masses
  133.  
  134.         c. Tau
  135.         d. Electron-Neutrino
  136.         e. Muon-Neutrino
  137.         f. Tau-Neutrino
  138.         g. All these have antimatter counterparts
  139.     
  140.     2. Leptons are always less massive than quarks
  141.     3. In every pair of leptons the neutrino is always
  142.        the less massive particle
  143.     4. Neutrinos dont engage in electromagnetic or strong
  144.        interactions, they interact with matter only through
  145.        weak forces
  146.  
  147. C.    Fermion Characteristics
  148.  
  149.     1.     Spin = 1/2
  150.  
  151.     2.    Angular Momentum = 1/2 h
  152.         a. h = planck unit of action (10^-27 erg/sec)
  153.  
  154.  
  155.  
  156.  
  157.  
  158.  
  159.  
  160.  
  161. F.     Families
  162.  
  163.     1. Up and Down Quarks, Electron and Electron-Neutrino
  164.         a. Make up ordinary matter
  165.     2. Charm and Strange Quarks, Muon and Muon-Neutrino
  166.     3. Top and Bottom Quarks, Tau and Tau-Neutrino
  167.         a. No members of 2 and 3 are stable, with the
  168.            possible exception of the neutrino
  169.  
  170.  
  171.  
  172.  
  173.  
  174. _____________________________________________________________________________
  175.  
  176. Gauge Bosons (Carries of force)
  177. _____________________________________________________________________________
  178.  
  179. 1. Types
  180.  
  181.     A. Photon
  182.  
  183.         1. Electromagnetic Force
  184.         2. Couples electric charge
  185.  
  186.     B. Graviton
  187.  
  188.         1. Gravitational Force
  189.         2. Carries Gravitational Force
  190.  
  191.     C. Gluons
  192.  
  193.         1. Carry Strong Force
  194.         2. Couples Quarks
  195.         3. 8 Types of Gluons
  196.         4. Exchange of gluons bind together quarks
  197.  
  198.     D. Intermediate Vector Bosons
  199.  
  200.         1. Carry Weak Nuclear Force
  201.             a. Weak Nuclear Force responsible for certain
  202.                    nuclear decays
  203.         2. Examples
  204.             a. W^+
  205.             b. W^-
  206.             c. Z^o
  207.                 1. electrically neutral
  208.                 2. Can decay into pairs of
  209.                    neutrinos and anti-neutrinos
  210.     
  211. 2.     Gauge Boson characteristics
  212.  
  213.     1. Spin = 1
  214.     
  215.     2. Angular Momentum = 1 h
  216.  
  217.  
  218.  
  219.  
  220.  
  221.  
  222.  
  223. Quantum Chromodynamics
  224.  
  225. Explains the strong force by which quarks interact on the basis of
  226. their "color".  "Color" is an invisible trait that characterizes the
  227. force similar to "charge" in electricdynamics.  Electrodynamic
  228. charge has one state; either positive or negative.  Quarks have 3 colors.
  229. Quarks: red, green, blue. Antiquarks: antired, antigreen, and antiblue.
  230.  
  231. Electroweak Theory
  232.  
  233. Unites electromagnetism and weak interactions. Predicted the neutral
  234. weak interaction and the heavy intermediate bosons, W^+, W^-, Z^o
  235.  
  236.  Advantages:
  237.  
  238.     Requires fermions come in pairs.
  239.       ie - electron, electron-neutrino
  240.  
  241.     Each particle must have an antiparticle
  242.      ie - electron, positron
  243.      ie - electron-neutrino, electron-antineutrino
  244.  
  245.  Disadvantages:
  246.  
  247.     Doesn't specify how many pairs make a family.
  248.  
  249.     Doesn't specify about the number of families of matter
  250.  
  251.  
  252.  
  253.  
  254. Higgs Particle
  255.  
  256. Particle which in theory should be able to explain the origin of
  257. particle mass.
  258.  
  259.  
  260. Kaons
  261. Hyperons  
  262.  
  263. both are antistrange elementary particles
  264.  
  265.  
  266.  
  267. Laws of Conservation
  268.  
  269. Charge
  270. Translational momentum
  271. Angular Momentum (Spin)
  272. Energy
  273. Strangeness
  274. Parity
  275.  
  276. Creating Z Particles
  277.  
  278. Produced by electron-positron pair whose combined kinetic energy
  279. make up the difference between their rest masses (expressed in
  280. equivalent energy) and the rest mass of Z.
  281.  
  282. Z can decay into "channels". Each decay channel shortens the life
  283. of Z.
  284.  
  285.  Known channels
  286.  
  287.  Decays to particle and antiparticle pairs of all fermions with less than
  288.  1/2 the Z mass
  289.  
  290.     3 varities of charged leptons
  291.     5 kinds of quarks
  292.     3 varities of neutrinos
  293.  
  294.  Electroweak theory predicts the contributions to channels to an 
  295.  accuracy of 1%
  296.  
  297.  for each:
  298.  
  299.  combined quark channels      1.74 eV
  300.  charged lepton channel      83.5  million eV
  301.  neutrino channel           166    million ev
  302.  
  303. Electron-Positron Annihilations
  304.  
  305. 1. 88% produce quark and anti-quark
  306.  
  307. 2. 12% divided equally among the production of:
  308.  
  309.     tau lepton and antitau lepton
  310.     muon and antimuon
  311.     and electron-positron (reverses the initial annihilation)
  312.  
  313. Unanswered Questions:
  314.  
  315. 1. Why are there just 3 families of particles
  316.  
  317. 2. What law determines the masses of their members, decreeing that they
  318.    span 10 powers of 10
  319.