Wstęp do fizyki cząstek
semestr letni 2020
poniedziałek: 8:30 - 10:00 sala A-1-04
poniedziałek: 10:15 -12:00 sala A-1-12
wtorek: 14:00 - 15:45 sala D-2-02
Wykładowcy i prowadzący ćwiczenia:
Prof. Elżbieta Richter-Wąs - część doświadczalna (wykład i ćwiczenia)
Prof. Michał Praszałowicz - część teoretyczna (wykład)
Prof. Leszek Motyka - część teoretyczna (ćwiczenia)
Zajęcia będą odbywały się blokowo wg załączonego
harmonogramu.
Link
do strony kursu w systemie USOS.
Pierwsze zajęcia odbędą się w poniedziałek 24.02. o godz. 10:15 w sali A-1-13.
Termin egzaminu ustnego 22 i 23 czerwca, ale można się umawiać mailowo na
inne terminy,
w tym na terminy wcześniejsze. Egzamin odbędzie się poprzez platformę MSTeams.
Do egzaminu mogą przystąpić osoby, które uzyskały zaliczenie z ćwiczeń,
zarówno z części teoretycznej jak
i doświadczalnej.
Zagadnienia do egzaminu ustnego z części teoretycznej.
Terminarz ezaminu ustnego 22-23.6.2020..
Literatura:
D.H. Perkins: Wstęp do fizyki wysokich energii
T. Hofmokl, M. Święcki: Cząstki elementarne
B.H. Brandsen, D. Evans, J.V. Major: Cząstki elementarne
E. Leader, E. Predazzi: Wstęp do teorii oddziaływań kwarków i leptonów
D. Griffiths: Introduction to Elementary Particles
M. Thomson: Modern Particle Physics
F. Close: Kosmiczna cebula, Zagadka nieskończności
Link do
części doświadczalnej
Materiały do wykładów (teoria):
- 24.02.2020
Wstęp
- 25.02.2020
Relatywistyczne równania falowe, rozwiązania równania Diraka i ich interpretacja, oddziaływania fundamentalne a symetria cechowania.
- 02.03.20202 (aktualizacja 9.3.)
Parametryzacja grupy SU(N), notacja graficzna,
reprezentacje fundamentalne dla grupy SU(2) i SU(3)
- 09.03.2020 (aktualizacja 22.3.)
Reprezentacja dołączona grupy SU(3), szereg Clebscha-Gordana i diagramy
Younga, operatory I-, U- i V-spinu a konstrukcja dowolnych reprezentacji (p,q)
- 10.03.2020 - wykład zawieszony z powodu epidemii wirusa COVID-19
Klasyfikacja mezonów jako stanów oktetowych,
funkcje falowe, masy mezonów i twierdzenie Eckarta-Wignera, mieszanie mezonów wektorowych i ich rozpady,
parzystość, sprzężenie ładunkowe i parzystość G
Tablice współczynników C-G dla grupy SU(3) 8 x 8
- 16.03.2020 Klasyfikacja SU(3) barionów, rozszczepienia
masowe i relacja Gell-Manna--Okubo, nowa liczba kwantowa - kolor
Ciężkie kwarki: kwarkonia, mezony i bariony, symetria ciężkokwarkowa,
klasyfikacja SU(4)
Materiał dodatkowy: cząstki egzotyczne
- 18.03.2020 Oddziaływania elektrosłabe - charakterystyka,
model z globalną symetrią U(1) - twierdzenie Goldstone'a, model z lokalną symetrią U(1) - mechanizm Higgsa,
lokalna symetria U(1)xSU(2): prawa transformacji, pola cechowania, lagrangian, pochodna kowariantna, pola fizyczne, masy W, Z i cząstki Higgsa
(slajdy)
Krótka historia "odkrycia" mechanizmu Higgsa
- 23.03.2020 Oddziaływania słabe - fermiony: równanie Diraka
i lagragian w reprezentacji chiralnej, prawo transformacji SU(2) dla leptonów, prawo transformacji U(1) dla leptonów, masy leptonów,
prawo transformacji SU(2) dla kwarków, prawo transformacji U(1) dla kwarków, masy kwarków u i d, mieszanie, macierz CKM
(slajdy)
- 25.03.2020 (aktualizacja 2.4.)Rozpraszanie: obraz oddziaływania i macierz S,
prawdopodobieństwo przejścia przy normalizacji "w pudle", różniczkowe tempo rozpadu, przekrój czynny, reguły obliczania amplitudy M_fi - diagramy Feynmana,
formacja rezonansów w zderzeniach e^+ e^- - ewidencja QCD
(slajdy)
- 30.03.2020 (aktualizacja 22.5.) Rozpraszanie
głęboko nieelastyczne: rozpraszanie elastyczne - kinematyka, wycałkowanie przestrzeni fazowej,
zmienne Q i nu, element macierzowy, rozkład na tensory niezmiennicze, rozpraszanie nieelastyczne -
funkcje W_1 i W_2, skalowanie Bjorkena, funkcje struktury, model partonów, relacja Callana-Grossa
(slajdy)
- 25.05.2020 Wykład dodatkowy: poprawki radiacyjne do modelu partonów, renormalizacja,
biegnąca stała sprzężenia
- 01.06.2020 Wykład dodatkowy: neutrina
Ćwiczenia:
-
Zestaw 1
-
Zestaw 2
-
Zestaw 3
-
Zestaw 4
-
Zestaw 5