Wstęp do fizyki cząstek elementarnych II

fizyka

w sali

W części II-giej (sem letni I roku studiów II-go stopnia) celem jest dostarczenie wiedzy o strukturze i statusie doświadczalnym Modelu Standardowego (MS), badaniu oscylacji neutrin i poszukiwań zjawisk wykraczających poza MS w aktualnych eksperymentach.

W ramach wykładu omawiane są:

• oddziaływania elektromagnetyczne cząstek elementarnych, transformacja cechowania i minimalne podstawienie w RQM, diagramy Feynmana dla QED, rozpraszanie Motta;

• rozpraszanie elastyczne, nieelastyczne i głębokonieelastyczne, formfaktory, funkcje struktury, model partonowy, wybrane wyniki DIS,

• QCD i symetria zapachowa, kolor ,wierzchołek kwark-gluon, czynniki kolorowe, diagr. Feynmana dla QCD,

• Biegnące stałe sprzężenia QED i QCD, renormalizacja, produkcja jetów, proces Drella Yana;

• prądy w QED i QCD a parzystość, oddziaływania słabe— teoria Fermiego, teoria V-A Gell Manna i Feynmana, chiralność a skrętność, teoria z masywnymi bozonami pośredniczącymi W i Z;

• Prądy słabe i naładowane, rozpad mionu i pionu, uniwersalność leptonowa;

• DIS neutrin;

• niezachowanie CP w oddziaływaniach słabych, kąt Cabibbo, mechanizm GIM, macierz Kobayashi-Maskawy (CKM) a niezachowanie CP w oddziaływaniach słabych, rozszerzenie łamania CP w układzie mezonów B, rzadkie rozpady B;

• oddziaływania elektrosłabe - Unifikacja oddziaływań elektromagnetycznych i słabych;

• lagranżjan Modelu Standardowego, spontaniczne łamanie symetrii cechowania - mechanizm Higgsa, cząstka Higgsa i jej odkrycie przez ATLAS i CMS;

• badanie własności cząstki Higgsa;

• fizyka neutrin: źródła neutrin, deficyt neutrin słonecznych, eksperymenty Homestake, SNO, (Super)Kamiokande;

• oscylacje neutrin i macierz PMNS, eksperymenty reaktorowe;

• poszukiwania zjawisk spoza Modelu Standardowego.

• D. H. Perkins, „Wstęp do Fizyki Wysokich Energii” (wyd 4.)

• A. Bettini, „Intorduction to Elementary PArticle Physics"

• M. Thomson, „Modern Particle Physics”

• D. Griffiths, „Introduction to Elementary Particles” (wyd 2.)

• The Review of Particle Physics:

S. Navas et al. (Particle Data Group), Phys. Rev. D 110, 030001 (2024)

+booklet, np. mobilny ze sklepu Play: PDG Particle Physics Booklet

rozszerzenie teoretyczne:

• Ian Aitchison, A. Hey, „Gauge Theories in Particle Physics”

• P. Paganini, „Fundamentals of Particle Physics”

Student:

- będzie bardzo sprawnie posługiwać się terminologią stosowaną w fizyce cząstek,

- opanuje metody opisu cząstek i ich oddziaływań w języku kwarków i leptonów,

- zapozna się bardziej szczegółowo z wybranym aktualnym zagadnieniem poznawczym w fizyce cząstek.

prace domowe i egzamin ustny