2018 Standardmodell der Teilchenphysik

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Inhaltsübersicht: Vertiefte Einführung in die Elementarteilchenphysik

  • Block 1: KW15-16: DS (3 VL+ Ü 20.4.):  QFT, Felder, Lagrangedichten
    • 1. Einführung und Überblick (VL ,Mi 11.4.)
      • 1.1 Ziele des Standardmodells (Ziele, Erfolge, typ. Observable)
      • 1.2. Konzepte (aus Theorie oder Beobachtung, Offene Fragen)
      • 1.3. Streureaktionen (Beschreibung in QM)
    • 2. Freie Quantenfeldtheorie ohne Wechselwirkung (rel. Elem.-Teilchen, Antiteilchen) (VL Fr. 13.4.)
      • 2.1. klassische Feldtheorie, Relativistische Felder, einfachste Lagrangedichten
      • 2.2  Quantisierung (kanonische Quantisierung, Zustandsraum)
      • 2.3. geladene Teilchen, Antiteillchen (Noether-Strom, Ladungsoperator) (VL Mi 18.4.)
      • 2.4. Felder mit Spin (Wellenfunktionen, Dirac-Gleichung)
      • 2.5. Berechnung von Propagatoren (Green'sche Funktionen)
    • Fr. 20.4. Ü
  • Block 2: KW17-18: MK(3 VL + Ü 11.5..):
    • 3. Teilchen, Ladungen, Wechselwirkungen (VL Mi 25.4.)
      • 3.1. Das Konzept des Standardmodells
      • 3.2. Ladungen und Ladungs-Multipletts
      • 3.3. Abstandsgesetze der Wechselwirkungen
    • 4. Flavor-Mischungen
      • 4.1. Die Mischungs-Matrizen (VL Fr 27.4.)
      • 4.2 Meson-Antimeson Oszillationen
      • 4.3.CP Verletzung (VL  Mi 2.5.)
      • 4.4. Neutrino-Oszillationen
    • Fr 04.05. keine Lehrveranstaltung!
  • Block 3: KW19-20: DS (3 VL+ Ü 1.6.):   Propagatoren, Feynmandigramme
    • 5. QFT: Wechselwirkungen und Feynmandigramme (VL Mi 9.5.)
      • 5.1. zeitabhängige Störungstheorie von Streuungen
      • 5.2. Formel für die S-Matrix
      • 5.3. Auswertung der Terme, Kommutatoren
    •  Fr. 11.5. Übung zu Block 2

      • 5.4. Feynmanregeln und Anwendungen (VL Mi 16.5.)
      • 5.4.1 Feynmanregeln für T-Matrixelement im Impulsraum
      • 5.4.2. Konsequenzen (VL Fr. 18.5.)
        Crossing-Relationen und Feynmanregeln (Vertices, Schleifen)
    • 6. Intermezzo: nützliches Vorwissen für das Standardmodell
      • 6.1. Spinoren
      • 6.2. QED
  • Block 4: KW22-24: MK (4 VL + Ü 22.6.):
    • 7. Wirkungsquerschnitte und Luminosität (Mi 30.5. VL)
      • 7.1. Luminosität an Collider und Fixed-Target Experimenten
      • 7.2. Übersicht wichtiger Collider
      • 7.3. Lumimessung an Collidern (e+e- und LHC)
      • 7.4. Strukturfunktionen und Wirkungsquerschnitte
    • Fr 01.6. Ü zu Block 3
    • Mi 06.6. keine Lehrveranstaltung! (Dies Akademicus)
    • 8. Experimentelle Bedeutung von Propagatoren (Fr 8.6. VL)
      • 8.1. Mandelstam-Variable
      • 8.2. Low- und high-q² Prozesse der elektroschwachen WW
        • 8.2.1.ep Collisionen bei HERA
        • 8.2.2. v-X Streuung
        • 8.2.3. QED Paarbildung + Vernichtung (Mi 13.6. VL)
        • 8.2.4. QED Compton Streuung
        • 8.2.5. Compton-Streuung mit schwachen Eichbosonen
      • 8.3. W und Z Produktion and Hadron Collidern
      • 8.4. s-Kanal Resonanzen
    • 9. Präzisionsmessungen auf der Z-Resonanz (Fr 15.6. VL)
      • 9.1. Strahlenergie
      • 9.2. Verzweigungsverhältnisse
      • 9.3. Resonanzbreiten
      • 9.4. Interferenz mit dem Kontinuum
  • Block 5: KW26: DS (3 VL + Ü 6.7.):  
    • 10. Symmetrien und Lagrangedichte des EWSM (Mi 20.6.)
      • 10.1. Übersicht über Symmetrien in der AFT
      • 10.2. Lie-Gruppen und Darstellungen
    • Fr. 22.6. Ü zu Block 4
      • 10.3. Allgemeine Yang-Mills Theorie (Mi 27.6. V)
      • 10.4.1 Lagrangedichte des Elektroschwachen SM
      • 10.4.2 Kovariante Ableitung
      • 10.4.3 Anwendung auf Fermion-Wechselwirkungen mit Eichbosonen
      • 10.4.4 Symmetriebrechung und BEHiggs-Mechanismus  (Fr 29.6. VL)
  • Block 6: KW27-28: MK (3 VL + Ü 20.7.):
    •  11. Asymmetrien in ee->ff (Mi 04.7. VL)
      • 11.1. Axial- und Vektorkopplungen
      • 11.2. Vorwärts-Rückwarts Asymmetrie
      • 11.3. Links-Rechts Asymmetrie
    • Fr 06.7. Ü zu Block 5
    • 12. Dreifach. und Vierfach-Kopplungen von Eichbosonen (Mi 11.7. VL)
      • 12.1. Dreifach-Eichkopplungen (TGC) bei LEP und LHC
      • 12.2. Vierfach-Eichkopplungen (QGC)
      • 12.3. Vektorboson-Streuung (VBS)
    • 13. Historie des Symmetriebrechungen (Fr 13.7. VL)
      • 13.1. Chirale Symmetriebr. und Massen der Hadronen
      • 13.2. Elektroschw. Symmetriebr. u BEHiggs-Mechanismus
      • 13.3. Indirekte Massenvorhersagen für t und H
    • 14. (Fast) 50 Jahre Suche nach dem Higgs-Boson
      • 14.1. Suche vor LHC
      • 14.2. Entdeckung am LHC
  • Block 7: KW29: DS (1VL): QCD
    • Mi 18.7. 2. DS VL
    • Fr. 20.7. Ü zu Block 6

 

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