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Integrated course 3: Quantum field theory, nuclear and particle physics

Lecturers

Details

Time and place

Teilnahme nur nach Genehmigung / Participation subject to permission

  • Mo 11:00-14:00, Room TL 1.140 (exclude vac) ICS
  • Tue 10:00-12:00, Room SR 01.683 (exclude vac) ICS
  • Wed 10:00-12:00, Room SR 01.683 (exclude vac) ICS
  • Fr 11:30-14:00, Room SRTL (307) (exclude vac) ICS
  • Mo 12:00-14:00, Room Zoom-Meeting (exclude vac) ICS
  • Fr 11:30-13:30, Room Zoom-Meeting ICS

Nur für Teilnehmer am Forschungsstudiengang oder auf individuelle Genehmigung

Content

Der Kurs besteht aus einer Theorie-Vorlesung in Quantenfeldtheorie und einer Experimentaphysik-Vorlesung in Kern- und Teilchenphysik. Die Inhalte der *Kern- und Teilchenphysik* sind: - Kerne: Aufbau, Masse, Bindungsenergie - Kernmodelle - Kernzerfall und -spaltung, Kernkraftwerke - Streuprozesse, Rutherford-Streuung, Formfaktoren - Elektron-Nukleon-Streuung (elastisch, Resonanzanregung, tiefinelastisch) - Elementare Fermionen, Dirac-Gleichung - Wechselwirkungen, Feynmangraphen und -regeln, lokale Eichinvarianz - Elektromagnetische Wechselwirkung in Experimenten - Starke Wechselwirkung, QCD, laufende Kopplungskonstante, Confinement, Asymptotic freedom, Experimente zu starken WW, Hadron-Multipletts - Schwache Wechselwirkung, Paritätsverletzung, Quark-Mischung und CKM-Matrix, CP-Verletzung, pi- und µ-Zerfall, e^+^e^-^ Streuung auf Z-Resonanz - Neutrinophysik - Standardmodell: Elektroschwache Vereinigung und Higgs-Mechanismus Kleine Änderungen sind noch möglich. Die Inhalte der *Quantenfeldtheorie* sind: - Motivation der Quantenfeldtheorie - Von punktförmigen Teilchen zu Feldern - Klasssische Feldtheorie - Kurzer Überblick über klassische Feldtheorie einschließlich der Lagrange- und Hamilton-Formulierung klassischer Feldtheorien in flacher Minkowski-Raumzeit - Relativistisce Quantenmechanik - Allgemeine Diskussion, wie nicht-relativistische Quantenmachanik im Kontext der speziellen Relativitätstheoe formuliert werden kann und welche konzeptionellen Probleme entstehen, wenn man die Standard-Einteilcheninterpretation der nichtrelativistischen Quantenmechanik aufrechterhalten will - Darstellungstheorie der Lorentz- und Poincare-Gruppen - Endlichdimensionale Skalar-, Vektor-, Tensor- und Spinordarstellungen der Lorentz-Gruppe - Spinor-Rechnung - Unendlichdimensionale Darstellungen: Feld-Darstellungen - Endlich- und unendlich-dimensionale Darstellungen der Poincare-Gruppe - Quantisierung freier Felder - Darstellung der Poincare-Gruppe auf einem 1-Teilchen Hilbertraum - Mehrteilchenzustände: Bosonischer und fermionischer Fock-Raum - Kanonische Quantisierung freier reeller und komplexer Skalarfelder - Kanonische Quantisierung von Spinorfeldern - Kanonische Quantisierung von Vektorfeldern: Maxwell- und Proca-Felder - Gupta-Bleuler Formalismus - Wightman-Axiome - Quantisieruing welchselwirkender Feldtheorien - Wechselwirkungsbild - Dyson-Reihe und Störungsrechnung - S-Matrix - Feynman-Regeln im Orts- und Impulsraum für phi^4^-Theorie und QED - Wirkungsquerschnitte und Zerfallsraten - Gell-Mann-Low Formel - Higgs-Mechanismus - Renormierung

Additional information

Keywords: integrated course, quantum field theory, nuclear physics, particle physics

Expected participants: 30

www: https://www.studon.fau.de/crs4475991.html