Einführung in die Teilchenphysik
Uni Hannover, SS 2016
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
2016-04-08: Überblick und Geschichte (G.1), Relativistische Kinematik (G.3)
2016-04-15: elektromagnetische und schwache WW, Grundlagen von Feynman Diagrammen (G.2, s.a. HM.1, P.2)
2016-04-22: starke WW (G.2), Higgs, Zerfallsrate (G.6)
2016-04-29: Wirkungsquerschnitt und e+e- -> mu+mu- (G.6)
2016-05-06: Antiteilchen und Dirac-Gleichung (G.7, s.a. HM.3,5)
2016-05-13: Photon-Feld und QED Feynman Regeln (G.7, s.a. HM.4,6)
2016-05-20: keine Vorlesung
2016-05-27: Quarks und Gluonen in e+e- Kollisionen (G.8)
2016-06-03: QCD in ep und pp Kollisionen (G.8,9)
2016-06-10: Renormierung und effektive Ladung in QED und QCD (HM.7, G.7,9)
2016-06-17: Paritätsverletzung und schwache Wechselwirkung (G.4,10, HM.12)
2016-06-24: DESY Besuch (siehe unten)
2016-07-01: Quarkmischung und CP Verletzung (G.4, 10)
2016-07-08: Higgs-Mechanismus zur Massenerzeugung
2016-07-15: keine Vorlesung
DESY Besuch
Der DESY Besuch wird am 24.06. stattfinden.
Wir treffen uns am DESY im Foyer von Gebäude 1. Start ist um 15:00 Uhr, bitte pünktlich sein.
Der Einführungsvortrag findet im Seminarraum 1b statt, der direkt am Foyer ist.
- Per Bahn am besten von Hamburg Hauptbahnhof (oder Hamburg Altona) mit S-Bahn Linie 1 (oder 11)
Richtung Wedel/Blankenese bis Haltestelle Othmarschen fahren.
- Die Station Richtung Ende des Zuges verlassen, Treppe runter, und rechts zur Bushaltestelle, von da Linie 1 (alle Richtungen außer Altona) bis Haltestelle Zum Hünengrab/DESY.
Direkt an der Haltestelle geht es nach rechts zum DESY Haupteingang
- Am DESY Haupteingang bei den Pförtnern melden, welche Sie mit Lageplan und Wegbeschreibung versorgen können.
-
Planen Sie vom Hauptbahnhof ca. 45min ein (reine Fahrzeit mit S1 und Bus 1 sind 30min), d.h. Sie sollten die Bahn Verbindungen nehmen die 14:00 am Hauptbahnhof sind. Von da ist eine Gruppentageskarte (bis zu 5 Personen) am billigsten.
(Falls das DB Ticket auch für die S-Bahn bis Othmarschen geht, dann reicht für den Bus von Othmarschen aus ein Kurzstreckenticket.)
Eine Wegbeschreibung mit Karte gibt es hier.
Die Adresse von DESY ist Notkestr. 85, 22607 Hamburg.
last updated: 2016-06-22 FT