粒子物理  021M2031H

学期:2017—2018学年(春)第二学期 | 课程属性:一级学科普及课 | 任课教师:王建雄,晏启树
授课时间: 星期五, 第5、6、7节
授课地点: 教1-405
授课周次: 1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20
授课时间: 星期五, 第5、6、7节
授课地点: 教1-405
授课周次: 1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20
课程编号: 021M2031H 课时: 50 学分: 3.0
课程属性: 一级学科普及课 主讲教师:王建雄,晏启树
英文名称: Particle Physics

教学目的、要求

本课程为理论物理专业研究生开设的专业课。目的是使这些研究生掌握现代粒子物理理论的基本概念、原理及计算方法,并对粒子物理理论发展的历史,现状及可能的前景有足够的了解,为进入粒子物理理论研究工作奠定必要的基础。本课程要求学生具备很好的量子力学知识,掌握量子场论,特别是费曼图的计算技巧,熟悉群论知识,并对粒子物理学基础知识有一定的了解。

预修课程

高等量子力学、量子场论、群论

教 材

主要内容

第一章 粒子物理学概论
高能物理发展历史的简单回顾,粒子的分类及其基本性质的描写,广义泡利原理,单位制,度规。
第二章 相对论性粒子运动学
洛仑兹变换与快度,实验室系与质心系,Q值,阈能,截面,角分布,相空间及不变质量谱,典型实例。
第三章 对称性
对称变换和对称群,连续对称变换,分立对称变换。
第四章 强子结构
实验证据,强子结构的么正对称性与夸克模型,深度非弹性散射和部分子模型e+e-湮灭和Drell-Yan过程,光锥代数。
第五章 弱相互作用和弱电统一理论
费米理论及其困难,中性流,粲粒子和GIM机制,弱电统一规范理论,自发破缺对称性和GoldStone定理,Higgs机制,电弱干涉效应。
第六章 强相互作用和量子色动力学
色和胶子,重整化和重整化群方程,渐近自由和跑动耦合常数,微扰QCD的Feynman规则,Altarelli-Parisi方程。
第七章 专题
重夸克偶素的势模型,粲物理和c物理,B物理,CP破坏,中微子振荡,标准模型的检验和扩展前景,超出标准模型的一些理论简介。


参考文献

1. Otto Nachtmann,Elementary Particle Physics, Concepts and Phenomena,Springer-Verlag,Berlin,1990.
2. John F.Donoghue等,Dynamics of the Standard Model, Cambridge University Press,1992.
3. 戴元本,《相互作用的规范理论》,科学出版社,北京,1987。

4. Peter Renton, Electroweak Interactions, An Introduction to the Physics of Quark and Leptons, Cambridge University Press,Cambridge,1990.