Wstęp do teorii oddziaływań fundamentalnych - 2008/2009

Program wykładu

  1. Teoria oddziaływań fundamentalnych w przededniu LHC (prezentacja -plik pdf)
  2. Elementy klasycznej teorii pola
    • Równania Maxwella
    • Potencjały elektromagnetyczne
    • Sformułowanie relatywistyczne, lagranżjan, rownania ruchu
    • Niezmienniczość wzgledem transformacji cechowania, zachowanie ładunku, "bezmasowość fotonu".
    • Efekt Aharonowa-Bohma
  3. Relatywistyczna mechanika kwantowa
    • Rownanie Kleina-Gordona (KG)
    • Niezmienniczość względem ciągłej grupy symetrii, twierdzenie Noether
    • Interpretacja Feynmana-Stueckelberga rozwiazań równania KG
    • Lokalne transformacje cechowania, "włączenie" pola elektromagnetycznego
    • Równanie Diraca
    • Oddziaływanie, reguły Feynmana
    • Rozpraszanie światła na elektronie, moment magnetyczny elektronu
  4. Kanoniczne kwantowanie teorii pola
    • Równanie KG, operatory pól, kreacji i anihilacji, relacje komutacji, uporządkowanie normalne operatorów
    • Równanie Diraca, relacje antykomutacji, statystyka
    • Oddziaływanie w kwantowej teorii pola, rozwinięcie Dysona
  5. Symetrie i liczby kwantowe
    • Inwersja przestrzenna
    • Spin i parzystość
    • Izospin, symetria SU(2) izospinu. Dziwność
    • Model kwarków, symetria zapachowa SU(3)
  6. Chromodynamika kwantowa
    • Potrzeba "koloru", hipoteza uwiezienia kwarków
    • lokalna symetria SU(3) koloru,
    • kwarki i gluony QCD
  7. Model Glashowa-Weinberga-Salama
    • Model Fermiego, jego problemy
    • Lokalna symetria cechowania SU(2)_L x U(1), bozony cechowania
    • Spontaniczne łamanie symetrii cechowania, mechanizm Higgsa
  8. Co dalej?

Podręczniki

  1. D. Perkins, Wstęp do fizyki wysokich energii
  2. M. Peskin, An introduction to quantum field theory
  3. L. Ryder, Quantum field theory
  4. F. Mandl, G. Shaw, Qquantum field theory
  5. T.P Cheng, L.F. Li, Gauge theory of elementary particle physics
  6. S. Pokorski, Gauge field theories

Zbiory zadań

  1. T.P Cheng, L.F. Li, Gauge theory of elementary particle physics - problems and solutions
  2. Voja Radovanovic, Kwantowa teoria pola w zadaniach
  3. Zadania w podręcznikach podanych powyżej.

J. Kalinowski, maj 2009