SI3300 Teoretisk partikelfysik 7,5 hp

Theoretical Particle Physics

"Teoretisk partikelfysik" skall ge den studerande grundläggande kunskaper om partiklarnas systematik och reaktioner inom ramen för den så kallade standardmodellen.

  • Utbildningsnivå

    Forskarnivå
  • Kursnivå (A-D)

    D
  • Huvudområde

  • Betygsskala

Det finns inget planerat kurstillfälle.

Lärandemål

Doktoranden ska efter genomgången kurs kunna:

  • känna till och beskriva partikelfysikens standardmodell.
  • beräkna sönderfallssannolikheter och spridningstvärsnitt med hjälp av relativistisk kinematik.
  • använda symmetrier för att begränsa S-matrisens form, t.ex. isospinn, diskreta symmetrier och rumtidssymmetrier.
  • redogöra för och beskriva hadronernas statiska egenskaper utifrån kvarkmodellen.
  • känna till grunddragen i den elektrosvaga teorin.
  • ha kännedom om hur djupt inelastisk spridning påvisar existensen av kvarkar i nukleonerna.
  • känna till grundläggande neutrinofysik och beskriva neutrinooscillationer.

Kursens huvudsakliga innehåll

Inledande översikt. Konserveringslagar. Elementär reaktionslära. Feynmandiagram. Lorentzinvarians. Enpartikeltillstånd. Binära reaktioner. Massbestämning. Spridningsteori (S-matrisen, sönderfallssannolikhet, spridningstvärsnitt). Symmetrier. Tidsomkastning. Rumsspegling. Laddningskonjugering. Tensormetoden för bestämning av partiklars spinn och paritet. Isospinn. Särtal. Kvarkmodellen. Färgbegreppet. Hadronspektroskopi. Kvarkonium. Kvarkars elektrosvaga växelverkan. Higgsmekanismen. Djupt inelastisk spridning. Neutrinofysik. Neutrinooscillationer.

Behörighet

Relativitetsteori.
Kvantmekanik, fortsättningskurs.
Relativistisk kvantfysik (rekommenderad).

Litteratur

Det finns ingen entydig kursbok, utan flera böcker kan användas:

  • W.N. Cottingham and D.A. Greenwood, An Introduction to the Standard Model of Particle Physics, 2nd ed., Cambridge (2007)
  • D. Griffiths, Introduction to Elementary Particles, Wiley (1987)
  • F. Halzen and A.D. Martin, Quarks and Leptons, Wiley (1984)
  • Q. Ho-Kim and X.-Y. Pham, Elementary Particles and Their Interactions - Concepts and Phenomena, Springer (1998)
  • A. Seiden, Particle Physics - A Comprehensive Introduction, Addison-Wesley (2005)
  • H. Snellman, Elementary Particle Physics, KTH (2004)

Examination

Krav för slutbetyg

Inlämningsuppgifter och muntlig tentamen.

Ges av

SCI/Fysik

Kontaktperson

Sushant Raut

Examinator

Tommy Ohlsson <tohlsson@kth.se>

Versionsinformation

Kursplan giltig från och med VT2009.