TFNCF0005 Standardní model elektroslabých interakcí

Fyzikální ústav v Opavě
léto 2025
Rozsah
4/2/0. 8 kr. Ukončení: zk.
Vyučující
RNDr. Josef Juráň, Ph.D. (přednášející)
RNDr. Josef Juráň, Ph.D. (cvičící)
Garance
RNDr. Josef Juráň, Ph.D.
Fyzikální ústav v Opavě
Předpoklady
(FAKULTA(FU) && TYP_STUDIA(N))
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory/plány
Cíle předmětu
Předmět umožňuje studentům seznámit se s kalibrační teorií elektroslabých interakcí, tzv. Standardním modelem. Ve výkladu jsou zmíněny základní objevy a experimentální výsledky, které vedly na konečnou formulaci a ověření daného modelu.
Výstupy z učení
Po úspěšném absolvování předmětu bude student chápat principy konstrukce kalibračních teorií; bude schopen zkonstruovat model dle požadovaných symetrií; na základní úrovni se bude orientovat ve Standardním modelu elektroslabých interakcí.
Osnova
  • Hlavní témata předmětu jsou:
    • Beta rozpad. Fermiho teorie a její zobecnění.
    • Problémy daných teorií. Intermediální bozony.
    • Kalibrační teorie pole. Symetrie a interakce. Komutativní a nekomutativní kalibrační invariance.
    • Yang-Millsova pole. Spontánní narušení symetrie.
    • Higgsův mechanismus. Goldstonovy bozony. Interakce higgsova pole. • Kalibrační model s jednou leptonovou rodinou a jednou kvarkovou rodinou.
    • Multigenerační model. Mechanismus GIM (Glashow, Iliopoulos, Maiani). Matice CKM (Cabibbo, Kobayashi, Maskawa).
    • Standardní model elektroslabých interakcí. Lagrangeova funkce. R-kalibrace a kalibrační nezávislost. Unitární kalibrace. Feynmanova pravidla.
    • Nabité a neutrální proudy, kustodiální symetrie. Teorém ekvivalence.
    • Unitarita a renormalizovatelnost.
    • Vakuové polarizační korekce, elektroslabý přesnostní test (EWPT). • Teorie za Standardním modelem.
    • Efektivní rozšíření Standardního modelu.
Literatura
    doporučená literatura
  • Hořejší J. Elektroslabé sjednocení a stromová unitarita: nestandardní úvod do standardního modelu. Karolinum, 1993. ISBN 80-7066-674-9. info
  • Hořejší J. Fundamentals of Elektroweak Theory. Nakladatelství Karolinum, 2002. ISBN 8024606399. info
  • Burgess C. P., Moore G. D. The Standard Model: A Primer, Cambridge, 2007
  • Aitchison I. J. R., Hey A. J. G. Gauge Theories in Particle Physics: A Practical Introduction, Volume 2: Non-Abelian Gauge Theories: QCD and The Electroweak Theory, CRC Press, 2013
  • Guidry M. Gauge Field Theories. John Wiley & Sons, 1991. ISBN 047135385X. info
  • Schwartz M. D. Quantum Field Theory and the Standard Model, Cambridge, 2014
  • M. Peskin, D. V. Schroeder. An introduction to quantum field theory. Addison-Wesley, 1995. info
  • Quigg Ch. Gauge Theories of the Strong, Weak, and Electromagnetic Interactions, Princeton, 2013
Výukové metody
Monologická (výklad, přednáška)
Cvičení
Samostudium studentů
Individuální konzultace
Metody hodnocení
domácí úkoly
náhodný test
zápočtový písemný test
ústní a písemná zkouška
Další komentáře
Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá každý týden.
Předmět je zařazen také v obdobích léto 2021, léto 2022, léto 2023, léto 2024.