TEILCHENPHYSIK FÜR FORTGESCHRITTENE Prof. Robert Klanner Thomas Schörner-Sadenius Universität Hamburg, IExpPh Sommersemester 2006

ORGANISATION DER VORLESUNG Ablauf: 4 Stunden Vorlesung: Dienstag+Freitag 10:30-12:00 2 Stunden Übung: Freitag 12:30-14:00, SRm X,Y,Z Scheinerwerb 1 Klausur am Ende des Semesters, mindestens XX% der Punkte Mindestens 50% der Punkte aus den Übungen Beteiligung in der Übung  XX Credit Points Diskussion und Fragen Bitte jederzeit! Bei schwierigen Fragen werde ich Sie auf die nächste Vorlesung vertrösten. TSS, 04/04/06 SS06: Teilchenphysik II

EXKURSION (geplant) Besuch des Mögliche Termine Finanzierung Details Paul-Scherrer-Instituts (Zürich) und des CERN (Genf) Mögliche Termine Finanzierung Details TSS, 04/04/06 SS06: Teilchenphysik II

GLIEDERUNG DER VORLESUNG (1) Einleitung (1 Vorlesung) Überblick über die Vorlesung, Organisatorisches, Wiederholung Physik 5, das Standard-Modell Die Dirac-Gleichung (3,5 Vorlesungen) quantenmechanisch-relativistisch korrekte Beschreibung eines Elektrons, Schrödinger-Gleichung, Klein-Gordon-Gleichung, erste Begegnung mit den Lösungen negativer Energie, Dirac-Gleichung, -Matrizen, Dirac-Spinoren, Lorentz-Invariante Formulierung, Spin und Helizität, (Strom)Dichte und Kontinuitätsgleichung, Pauli-Gleichung, magnetisches Moment des Elektrons Feynman-Regeln und –Diagramme (3,5 Vorlesungen) Regeln der QED axiomatisch, “Ableitung” der Regeln, Greens-Funktionen, Propagatoren, Matrix-Elemente, Fermis Goldene Regel, Phasenraum, Flussfaktor, Wirkungsquerschnitte, Kinematik und Mandelstam-Variablen, QED-Prozesse, Crossing, Helizität und Chiralität Lagrange-Formalismus und Eichprinzip (2 Vorlesungen) Lagrange-Formalismus, Eichinvarianz am Beispiel der U(1), Masselosigkeit der Eichbosonen QED (1,5 Vorlesungen) Lagrangian der QED, Renormierung, höhere Ordnungen, Lamb-Shift, g-2 SU(3)C und QCD (4 Vorlesungen) Hadron-Spektroskopie, “eightfold way”, Quarks und Partonen, Farbe, schwere Quarks, “Flavour changing neutral currents”, GIM-Mechanismus, das Potential der QCD, die laufende Kopplung S, Confinement und asymptotische Freiheit, Altarelli-Parisi-Gleichung, die Struktur des Protons, nicht-perturbative Effekte, Jets, HERA-Physik Gehoert g-2 zu Dirac hin? Extra-Vorlesung HERA-Physik? TSS, 04/04/06 SS06: Teilchenphysik II

GLIEDERUNG DER VORLESUNG (2) SU(2)L (4 Vorlesungen) linkshändige Kopplungen, beta-Zerfall, Pion-Zerfall, Fermi-Theorie, intermediäre Vektorbosonen, Divergenzen in der Theorie der schwachen Wechselwirkung, die Gruppe SU(2)LU(1), die W- und Z-Bosonen, der Higgs-Mechanismus und die spontane Symmetriebrechung, Neutrino-Physik Die Ergebnisse von LEP zur elektroschwachen Physik (1 Vorlesung) Tevatron und das Top-Quark (1 Vorlesung) Das Higgs-Boson (1 Vorlesung) Theoretische Massengrenzen, direkte Suchen bei LEP und Tevatron, elektroschwache Fits und indirekte Suchen, das Entdeckungspotenzial des LHC Grenzen und Erweiterungen des Standardmodells (2 Vorlesungen) Probleme des Standard-Modells, Supersymmetrie, Große Vereinheitlichung, Contact Interactions, … Die Zukunft: LHC und ILC (1 Vorlesung) Wohin soll CP-Verletzung? Flavour-Oszillationen? Eine Extra-Vorlesung zu Beschleunigern, Geschichte, und Namen? TSS, 04/04/06 SS06: Teilchenphysik II

LITERATUR Feynmangraphen und Eichtheorie für Experimentalphysiker P. Schmüser, Springer … TSS, 04/04/06 SS06: Teilchenphysik II

INFORMATIONEN ZUR VORLESUNG Skript, Übungsblätter, Last-Minute-Infos http://www.desy.de/~schorner/lehre/ss06/teilchen2.html TSS, 04/04/06 SS06: Teilchenphysik II