Einführung in die Teilchenphysik
Uni Hannover, SS 2015
Dr. Frank Tackmann (DESY)
Organisatorisches
Die Vorlesung umfasst 3 SWS Vorlesung + 1 SWS Übung und entspricht 5 Leistungspunkten.
- Termin: Freitag 12 bis 16 Uhr (Vorlesung 12:00 - 13:30, Vorlesung/Übung 13:45-15:15)
- Ort: Kleiner Physiksaal F342 (1101)
- Studienleistung: Übungsaufgaben
Inhalt
Ziel der Vorlesung ist es einen einführenden Überblick über das Standardmodell der Teilchenphysik
zu geben, einschließlich neuester Entwicklungen wie z.B. der Higgs Entdeckung am LHC.
Vorkenntnisse:
Gute Kentnisse in spezieller Relativitätstheorie und Quantenmechanik sind erwartet.
Vorkenntnisse in relativistischer Quantenmechanik (Dirac Gleichung) sind von Vorteil.
(Kenntnisse in Quantenfeldtheorie sind nicht vorausgesetzt.)
Behandelte Themen:
- Teilcheninhalt
- Wechselwirkungen und Erhaltungsgrößen
- Relativistische Kinematik und Quantenmechanik
- Dirac Gleichung und Antiteilchen
- Feynman-Diagramme und Quantenelektrodynamik (QED)
- Quarks und Quantenchromodynamik (QCD)
- Schwache Wechselwirkung
- Quarkmischung und CP Verletzung
- Elektroschwache Vereinigung und Standardmodell der Teilchenphysik
- Higgs Mechanismus und Higgs-Entdeckung am LHC
- Jenseits des Standardmodells: Dunkle Materie, Neutrinooszillationen, Suche nach Neuer Physik am LHC, ...
Primäre Literatur:
- David Griffiths: "Introduction to Elementary Particles" (exzellente Einführung, wenn auch ohne die absolut neuesten Entwicklungen, 2. Auflage von 2008 ist relativ aktuell)
- Francis Halzen & Alan D. Martin: "Quarks & Leptons" (theoretischer als Griffiths)
- Donald H. Perkins: "Introduction to High Energy Physics" (4. Auflage mit modernen Entwicklungen, einfacher als Griffiths)
Die Vorlesung wird größtenteils dem Buch von Griffiths (G) folgen mit gelegentlichen Ausflügen zu Halzen-Martin (HM) und Perkins (P).
Weitere Literatur:
- R. Cahn & G. Goldhaber: "The Experimental Foundations of Particle Physics (2nd edition)"
(Sehr schöne Zusammenfassung historischer Ergebnisse, mit reprints der Originalpapiere)
- J. Allday: "Quarks, Leptons and the Big Bang"
- O. Nachtmann: "Elementarteilchenphysik - Phänomene und Konzepte" (theoretischer Zugang)
- E. Lohrmann: "Einführung in die Elementarteilchenphysik" und "Hochenergiephysik"
- P. Schmüser: "Feynmangraphen und Eichtheorien für Experimentalphysiker"
- W. R. Leo: "Techniques for Nuclear and Particle Physics Experiments" (speziell zu Detektoren)
- K. Wille: "Physik der Teilchenbeschleuniger und Synchrotronstrahlungsquellen" (speziell zu Beschleunigern)
Nützliche Links:
Vorlesungen und Übungen
2015-04-17: Überblick und Geschichte (G.1), Relativistische Kinematik (G.3)
2015-04-24: elektromagnetische und schwache WW, Grundlagen von Feynman Diagrammen (G.2, s.a. HM.1, P.2)
2015-05-01: keine Vorlesung (Maifeiertag)
2015-05-08: starke WW (G.2), Higgs, Zerfallsrate (G.6)
2015-05-15: Wirkungsquerschnitt und e+e- -> mu+mu- (G.6)
2015-05-22: Antiteilchen und Dirac-Gleichung (G.7, s.a. HM.3,5)
2015-05-29: keine Vorlesung (vorlesungsfrei)
2015-06-05: Vorlesung muss leider ausfallen (dafür DESY Besuch, siehe unten).
2015-06-12: Photon-Feld und QED Feynman Regeln (G.7, s.a. HM.4,6)
2015-06-19: Quarks und Gluonen in e+e- Kollisionen (G.8)
2015-06-26: QCD in ep und pp Kollisionen (G.8,9)
2015-07-03: Renormierung und effektive Ladung in QED und QCD (HM.7, G.7,9)
2015-07-10: Paritätsverletzung und schwache Wechselwirkung (G.4,10, HM.12)
2015-07-17: Quarkmischung und CP Verletzung (G.4, 10)
2015-07-24: Higgs-Mechanismus zur Massenerzeugung
DESY Besuch
Der DESY Besuch wird am 25.07. (Samstag) stattfinden.
Wir treffen uns Punkt 13:00 Uhr am DESY im Foyer von Gebäude 1.
Bitte pünktlich sein. (Von Hamburg Altona aus sollte man ca. 40min einrechnen.)
- Per Bahn am besten von Hamburg Altona (oder alternativ Hamburg Hauptbahnhof) mit S-Bahn Linie 1
(Richtung Wedel/Blankenese) bis Haltestelle Othmarschen fahren.
- Die Station am Ende des Zuges verlassen und rechts zur Bushaltestelle. Von da Bus Linie 186 oder Linie M1 (alle Richtungen außer Altona) bis Haltestelle Groß Flottbeker Straße. Von da ein Stück zurück laufen und links in die Straße Zum Hünengrab einbiegen und dann immer geradeaus. (Für den Bus von Othmarschen aus reicht ein Kurzstreckenticket.)
- Am DESY Haupteingang bei den Pförtnern melden, welche Sie mit Lageplan und Wegbeschreibung versorgen können.
Eine Wegbeschreibung mit Karte gibt's hier.
Die Adresse von DESY ist Notkestr. 85, 22607 Hamburg.
last updated: 2015-07-16 FT