Einführung in die Teilchenphysik
Uni Hannover, SS 2014
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 12:15 - 13:45, Vorlesung/Übung 14:00-15:30)
- 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
2014-04-11: Überblick und Geschichte (G.1), Relativistische Kinematik (G.3)
2014-04-18: keine Vorlesung (Karfreitag)
2014-04-25: Teilcheninhalt, EM WW und Grundlagen von Feynman Diagrammen (G.2, s.a. HM.1, P.2)
2014-05-02: schwache und starke WW, Higgs (G.2)
2014-05-09: Zerfallsrate und Wirkungsquerschnitt (G.6)
2014-05-16: Antiteilchen und Dirac-Gleichung (G.7, s.a. HM.3,5)
2014-05-23: Photon-Feld und QED Feynman Regeln (G.7, s.a. HM.4,6)
2014-05-30: e+e- -> mu+mu-, e+e- -> hadrons (G.7,8)
2014-06-06: QCD in e+e-, e-p und pp Kollisionen (G.8,9)
2014-06-13: keine Vorlesung (vorlesungsfrei)
2014-06-20: Renormierung und effektive Ladung in QED und QCD (HM.7, G.7,9)
2014-06-27: Paritätsverletzung und schwache Wechselwirkung
- Übungsblatt 10
(Abgabe: bis Montag 2014-07-07 direkt bei Herrn Sperling: Hauptgeb�ude (1101), 4 Etage Trakt A, Raum A422)
2014-07-04: Vorlesung und Besuch am DESY (siehe unten)
2014-07-11: Higgs-Mechanismus zur Massenerzeugung
DESY Besuch
Wir treffen uns 14:00 Uhr am DESY zur Vorlesung in Gebäude 1, Seminarraum 3 (Raum O2.230)
Die Führung beginnt 15:45 Uhr und geht bis ca. 18:00 Uhr.
Bitte pünktlich sein!
- Per Bahn am besten von Hamburg Hauptbahnhof (oder auch Altona) 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 1 (alle Richtungen außer Altona) bis Haltestelle DESY. (Für den Bus von Othmarschen aus reicht ein Kurzstreckenticket.)
- Am Haupteingang bei den Pförtnern melden, welche Sie mit Lageplan und Wegbeschreibung versorgen können.
Eine mögliche Verbindung mit Nahverkehr ist
10:40 Uhr ab Hannover Hbf mit Umstieg in Uelzen (Abfahrt 12:01 Uhr) und Hamburg Hbf (Abfahrt 13:09 Uhr) mit
Ankunft 13:27 Uhr in Othmarschen. Von da sind es ca. 10min per Bus.
Eine Wegbeschreibung mit Karte gibt's hier.
Die Adresse von DESY ist Notkestr. 85, 22607 Hamburg.
last updated: 2014-07-03 FT