Przejdź do treściPrzejdź do informacji o dostępności

Pytania

11.1 Wstęp do fizyki cząstek elementarnych

1.

Czym są oddziaływania podstawowe? Opisz je krótko.

2.

Podaj różnice między fermionami i bozonami, używając pojęć nierozróżnialności cząstek i symetrii funkcji falowej.

3.

Wymień rodziny kwarków i leptonów.

4.

Podaj różnice między cząstkami a antycząstkami. Opisz występujące między nimi reakcje.

11.2 Zasady zachowania w fizyce cząstek elementarnych

5.

Wymień sześć zasad zachowania w fizyce cząstek elementarnych. Krótko je opisz.

6.

Jak określamy, czy dany proces lub rozpad cząstek może zajść?

7.

W jakim sensie obserwacja eksperymentalna cząstki, która łamie znane zasady zachowania w fizyce, może być dobra dla naukowców?

11.3 Kwarki

8.

Wymień sześć znanych kwarków i podsumuj ich właściwości.

9.

Jaka jest ogólna budowa kwarkowa barionów, a jaka mezonów?

10.

Jakie są dowody na występowanie kwarków?

11.

Dlaczego bariony o tym samym składzie kwarkowym czasami różnią się masą?

11.4 Akceleratory i detektory cząstek

12.

Opisz krótko i porównaj cztery typy przyspieszaczy cząstek: akcelerator Van de Graaffa, akcelerator liniowy, cyklotron i synchrotron.

13.

Opisz podstawowe elementy typowego akceleratora zderzeniowego i ich funkcje.

14.

Jakie detektory wchodzą w skład segmentów detekcyjnych w urządzeniu CMS? Opisz je krótko.

15.

Jaką przewagę ma akcelerator zderzeniowy nad akceleratorem liniowym, w którym rozpędzone cząstki zderzają się na końcu z nieruchomą tarczą?

16.

Elektron pojawia się w detektorze mionów w eksperymencie CMS. Jak to jest możliwe?

11.5 Model standardowy

17.

Czym jest model standardowy cząstek elementarnych? Wyraź swoją odpowiedź przy użyciu pojęć czterech oddziaływań podstawowych.

18.

Przedstaw na diagramie Feynmana proces anihilacji elektronu i pozytonu, w wyniku którego powstaje foton.

19.

Jakie są argumenty przemawiające za stworzeniem teorii unifikacji?

20.

Gdyby powstała jedna teoria unifikująca wszystkie typy oddziaływań, to czy nadal sensowne i poprawne byłoby stwierdzenie, że ruch orbitalny Księżyca wokół Ziemi określa oddziaływanie grawitacyjne? Wyjaśnij odpowiedź.

21.

Czy niedawno odkryty bozon Higgsa może być uważany za podstawowy nośnik oddziaływań słabych? Wyjaśnij swoją odpowiedź.

22.

Jednym z najczęstszych kanałów rozpadu cząstki Λ 0 Λ 0 \Lambda^0 jest reakcja Λ 0 ⟶ π - + p Λ 0 ⟶ π - + p \Lambda^0 \to \pi^{-}+\mathrm{p} . Mimo że w ten rozpad zaangażowane są tylko hadrony, to na pewno zachodzi on poprzez oddziaływanie słabe. Dlaczego możemy być pewni, że rozpad ten nie zachodzi pod wpływem oddziaływań silnych?

11.6 Wielki Wybuch

23.

Co rozumiemy przez ekspansję Wszechświata? Uzasadnij swoją odpowiedź w oparciu o prawo Hubble’a i zjawisko kosmologicznego przesunięcia ku czerwieni.

24.

Opisz model ekspansji przez analogię do pompowania balonu i uzasadnij, dlaczego tylko z pozoru wydaje się nam, że znajdujemy się w centrum Wszechświata?

25.

Odległości do bliskich nam galaktyk określane są na podstawie pomiarów jasności gwiazd zmiennych, zwanych cefeidami, których jasności absolutne i odległości są znane. Wyjaśnij, jak mierzone jasności gwiazd mogą się zmieniać w czasie w stosunku do jasności absolutnych.

11.7 Ewolucja wczesnego Wszechświata

26.

Co rozumiemy pod określeniem „model kosmologiczny wczesnego Wszechświata”? Opisz krótko najważniejsze założenia modelu w świetle czterech oddziaływań podstawowych.

27.

Podaj dwa dowody na słuszność teorii Wielkiego Wybuchu.

28.

W jakim sensie jesteśmy „tylko chłopcem bawiącym się na morskim brzegu”, jak to ujął Newton? Oprzyj swoją argumentację na koncepcji ciemnej energii i ciemnej materii.

29.

Gdyby dokonano odkrycia nieznanego dotąd efektu wpływającego na przesunięcie ku czerwieni – np. spowolnienia światła podróżującego w pustej przestrzeni – to jakie znaczenie dla kosmologii miałoby to odkrycie?

30.

Jeden ze starszych modeli Wszechświata zakładał, że jest on nieskończenie wielki. Gdyby tak jednak było, to na linii wzroku wzdłuż każdego możliwego kierunku musielibyśmy trafić na jakąś gwiazdę, a nocne niebo byłoby bardzo jasne. Jak ten paradoks (znany jako paradoks Olbersa) można wytłumaczyć w świetle modeli współczesnej kosmologii?

Cytowanie i udostępnianie
Ponowne wykorzystanie i redystrybucja tej treści w formacie cyfrowym lub drukowanym:
  • Ten podręcznik nie może być wykorzystywany do trenowania dużych modeli językowych ani w żaden inny sposób przetwarzany przez duże modele językowe lub rozwiązania generatywnej sztucznej inteligencji bez uprzedniej pisemnej zgody OpenStax Poland.
  • Ten podręcznik jest wydany na licencji Uznanie autorstwa (CC BY), co oznacza, że możesz ponownie wykorzystywać i modyfikować materiał wyłącznie w celach niekomercyjnych, musisz uznać autorstwo OpenStax Poland oraz musisz rozpowszechniać wszelkie utwory zależne na tej samej licencji.
  • Jakikolwiek komercyjny druk tego podręcznika, w tym z wykorzystaniem lokalnej lub niestandardowej drukarni, wymaga zgody OpenStax Poland oraz podania odpowiedniego cytowania.
  • Obrazy, aktywności, testy i podobne elementy tego podręcznika objęte prawami autorskimi OpenStax Poland podlegają tej samej licencji – CC-BY-NC-SA. Mogą być wykorzystywane w celach niekomercyjnych z uznaniem autorstwa. Użycie komercyjne wymaga zgody.
  • Prośby o zgodę: Każdy, kto zamierza włączyć tę treść (w tym tekst, obrazy i inne elementy) do dużych modeli językowych, wykorzystać ją w rozwiązaniach opartych na sztucznej inteligencji, użyć jej komercyjnie (w tym w druku) i/lub ma pytania dotyczące innego przypadku użycia, może skorzystać z naszego formularza wniosku o ponowne wykorzystanie.
Cytowanie i udostępnienia
  • Jeśli rozpowszechniasz tę książkę w formie drukowanej w celach niekomercyjnych, umieść na każdej jej kartce informację:
    Treści dostępne za darmo na https://openstax.org/books/fizyka-dla-szk%C3%B3%C5%82-wy%C5%BCszych-tom-3/pages/1-wstep
  • Jeśli rozpowszechniasz całą książkę lub jej fragment w formacie cyfrowym w celach niekomercyjnych, dla każdej strony zawierającej treści OpenStax musisz udostępnić utwór zależny na tej samej licencji CC-BY-NC-SA co oryginał oraz na każdym widoku strony umieścić informację:
    Treści dostępne za darmo na https://openstax.org/books/fizyka-dla-szk%C3%B3%C5%82-wy%C5%BCszych-tom-3/pages/1-wstep
Cytowanie

Poniższe informacje zawierają dane potrzebne do utworzenia cytowania w większości głównych stylów (APA, MLA itp.); musisz przeformatować i zorganizować te informacje zgodnie z wymaganiami danego stylu. Jeśli chcesz zacytować tę książkę, skorzystaj z dostępnych narzędzi do tworzenia wpisów bibliograficznych, jak np.: ten.

© 21 wrz 2022 OpenStax Poland. Treść książki została wytworzona przez OpenStax na licencji Uznanie autorstwa (CC BY). Nazwa OpenStax Poland i OpenStax, logo OpenStax Poland i OpenStax, okładki OpenStax Poland iOpenStax, nazwa OpenStax CNX oraz OpenStax CNX logo, jak również nazwa i logo Rice University oraz powiązane znaki towarowe i słowne, nie podlegają licencji Creative Commons i wykorzystanie ich jest dozwolone wyłącznie na mocy uprzedniego pisemnego upoważnienia przez Rice University.