Předmět Základy teorie elektroslabých interakcí (NJSF085)

Na serveru studentino.cz naleznete nejrůznější studijní materiály: zápisky z přednášek nebo cvičení, vzorové testy, seminární práce, domácí úkoly a další z předmětu NJSF085 - Základy teorie elektroslabých interakcí, Matematicko-fyzikální fakulta, Univerzita Karlova v Praze (UK).

Materiál	Typ	Datum	Počet stažení

Sylabus

Základy teorie elektroslabých interakcíBeta-rozpad neutronu. Kinematika procesu. Fermiho teorie. Vazbová konstanta slabé interakce. Fermiho a Gamow - Tellerovy přechody v jádrech. Zobecnění Fermiho modelu. Čtyřfermionová interakce s členy typu S, V, A, T, P. Nezachování parity a jeho formální popis v lagrangiánu slabé interakce. Nerelativistická aproximace pro nukleony v b-rozpadu. Energetické spektrum b-elektronů. Fierzovy interferenční členy. Kurieův graf. Stupeň polarizace elektronů v b-rozpadu nepolarizovaného neutronu, resp. jádra. Maximální narušení parity. Úhlová korelace elektronu a antineutrina a eliminace interakcí typu S, T. Teorie dvoukomponentního neutrina. Weylova rovnice. Helicita neutrina. Interakce typu V, A. Určení vazbových konstant CV, CA. Úhlová korelace elektronu a antineutrina v rozpadu volného neutronu. Střední doba života neutronu a příslušná Fermiho konstanta Gb . Úhlové rozdělení elektronů v b-rozpadu polarizovaného neutronu a relativní znaménko CV a CA. Rozpad mionu. Energetické spektrum elektronů a Michelův parametr. Střední doba života mionu a příslušná Fermiho konstanta Gm . Rozdíl mezi Gb a Gm . Slabé rozpady hyperonů se změnou podivnosti. Cabibbův úhel. Existence dvou typů neutrin. Výběrová pravidla pro semileptonové rozpady hadronů. Feynman - Gell-Mannův interakční lagrangián typu proud x proud, proudy V - A. Rozpady nabitého pionu. Slabé interakce kvarků a leptonů. Předpověď "diagonálních" leptonových procesů a její potvrzení. Potíže teorie přímé čtyřfermionové interakce. Růst účinných průřezů ve stromové aproximaci při vysokých energiích a podmínka unitarity. Účinný průřez pružného rozptylu (anti)neutrina na elektronu. Nerenormalizovatelnost poruchového rozvoje. Model s nabitým intermediálním vektorovým bosonem W. Propagátor a polarizační vektory pro hmotný vektorový boson. Chování longitudinální polarizace při vysoké energii. Čtyřfermionové procesy a produkce páru W +W -. Potíže teorií s nabitým hmotným vektorovým bosonem (slabé interakce a elektrodynamika). Idea sjednocení slabých a elektromagnetických interakcí. Nezbytnost zavedení nových částic a interakcí. Neabelovská kalibrační invariance a Yang-Millsovo pole. Goldstoneův model samointerakce komplexního skalárního pole. Spontánní narušení symetrie a Goldstoneův boson. Abelovský Higgsův model a hmotový člen vektorového pole. Higgsův mechanismus. Glashow-Weinberg-Salamův standardní model elektroslabých interakcí: Elektroslabé sjednocení na základě kalibrační grupy SU(2) x U(1). Reprezentace základních polí. Pravidlo Q = T3 + Y. Weinbergův úhel qW .Volba U-kalibrace. Interakce neutrálního vektorového bosonu Z a neutrální proudy. Higgsův mechanismus a Weinbergova relace pro mW / mZ . Interakce v jednotlivých sektorech modelu. Elektroslabé interakce kvarků. Potíže modelu se třemi kvarky u, d, s. Fenomenologická nepřijatelnost neutrálních proudů se změnou podivnosti. Zavedení "půvabného" c-kvarku a Glashow - Iliopoulos - Maianiho (GIM) mechanismus. Standardní model se dvěma generacemi fermionů. Diagonalizace hmotové matice kvarků a Cabibbův úhel. Tři generace fermionů a Kobayashi - Maskawova matice. Procesy rozptylu mionového (anti)neutrina na elektronu a určení parametru sin2qW . Rozpady vektorových bosonů W a Z. Proces n anti nŕ W -W +(ve stromovém přiblížení) v limitě vysokých energií jako příklad kompenzace divergencí ve standardním modelu elektroslabých interakcí.

Literatura

Hořejší J., Fundamentals of electroweak theory, Karolinum, Praha 2003.Hořejší J., Introduction to electroweak unification, World Scientific, Singapore 1994.Renton P., Electroweak interactions, Cambridge University Press, Cambridge 1990. Paschos E. A., Electroweak theory, Cambridge University Press, Cambridge 2007.

Garant

prof. RNDr. Jiří Hořejší, DrSc.