Przejdź do treściPrzejdź do informacji o dostępnościMenu skrótów klawiszowych
Logo OpenStax

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

Ten podręcznik nie może być wykorzystywany do trenowania sztucznej inteligencji ani do przetwarzania przez systemy sztucznej inteligencji bez zgody OpenStax lub OpenStax Poland.

Chcesz zacytować, udostępnić albo zmodyfikować treść tej książki? Została ona wydana na licencji Uznanie autorstwa (CC BY) , która wymaga od Ciebie uznania autorstwa OpenStax.

Cytowanie i udostępnienia
  • Jeśli rozpowszechniasz tę książkę w formie drukowanej, 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, na każdym widoku strony umieść 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

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