Теория фундаментальных взаимодействий

1. Частицы и взаимодействия. Принципы построения стандартной модели.
2. Структура слабых токов.
3. Слабые взаимодействия при низких энергиях.
4. Неабелева калибровочная симметрия. Поля Янга-Миллса.
5. Спонтанное нарушение непрерывной абелевой симметрии.
6. Механизм Хиггса (абелев случай).
7. Механизм Хиггса (неабелев случай).
8. Модель Вайнберга-Салама (ВС). Общая структура лагранжиана (случай одного поколения лептонов).
9. Массы частиц в модели ВС.
10. Объединение электромагнитных и слабых взаимодействий в модели ВС. Структура токов.
11. Обобщение модели ВС на три поколения лептонов. Сохранение лептонного числа.
12. Следствия теории ВС и их экспериментальная проверка.
13. Свойства промежуточных векторных бозонов.
14. Свойства хиггсовского бозона.
15. Кварковая модель адронов (общий обзор). Аромат и цвет кварков.
16. Структура слабого кваркового тока. Матрица смешивания.
17. Кварки в модели Вайнберга-Салама-Глешоу.
18. Задачи (PDF-файл, 130 Кб).

19. Изоспиновая SU(2)-симметрия сильных взаимодействий. Гиперзаряд, странность.
20. Следствия изоспиновой симметрии: соотношения между константами пион-нуклонных связей и сечениями процессов сильных взаимодействий.
21. Унитарная SU(3)-симметрия. Фундаментальное (кварковое) представление группы SU(3).
22. Классификация неприводимых представлений группы SU(3).
23. Мезонный и барионный октеты, декуплет барионов, их кварковый состав.
24. Массовые формулы для мультиплетов, сравнение с экспериментом.
25. Электромагнитные формфакторы адронов, соотношения между магнитными моментами барионов.
26. Лептонные распады векторных мезонов и проверка дробности зарядов кварков.
27. Правило Цвейга и его применение к распадам мезонов.
28. Необходимость введения цвета. Цветовая группа SU(3)_c.
29. Экспериментальное подтверждение существования цвета в реакции глубоконеупругой аннигиляции e⁺e^--пары в адроны.
30. Слабые распады адронов: сохранение векторного тока (CVC) и частичное сохранение аксиально-векторного тока (PCAC). Соотношение Голдбергера-Треймана.
31. Глубоконеупругое лептон-адронное рассеяние, его инклюзивное сечение. Структурные функции нуклона.
32. Бьеркеновский скейлинг и его объяснение в партонной модели.
33. Партонная структура нуклона. Правила сумм для структурных функций нуклона, сравнение с экспериментом.
34. Калибровочная теория сильных взаимодействий — квантовая хромодинамика (КХД): локализация цветовой группы SU(3)_c, лагранжиан КХД.
35. Правила Фейнмана, кварк-глюонные взаимодействия. Асимптотическая свобода. Конфайнмент.
36. КХД и партонная модель, нарушение скейлинга.
37. Аннигиляция e⁺e^--пары в адроны в КХД. Кварковые и глюонные струи.
38. Структура вакуума КХД (общий обзор).
39. Задачи (PDF-файл, 409 Кб).

1. А.А.Соколов, И.М.Тернов, В.Ч.Жуковский, А.В.Борисов. Калибровочные поля. — М.: Изд-во МГУ, 1986.
2. М.Б.Волошин, К.А.Тер-Мартиросян. Теория калибровочных взаимодействий элементарных частиц. — М.: Энергоатомиздат, 1984.
3. Л.Б.Окунь. Лептоны и кварки. — М.: Наука, 1990.
4. М.В.Терентьев. Введение в теорию элементарных частиц. — М.: ИТЭФ, 1998.
5. Т.-П.Ченг, Л.-Ф.Ли. Калибровочные теории в физике элементарных частиц. — М.: Мир, 1987.
6. К.Хуанг. Кварки, лептоны и калибровочные поля. — М.: Мир, 1985.
7. М.Пескин, Д.Шредер. Введение в квантовую теорию поля. — Ижевск: НИЦ РХД, 2001. - Гл. 14-19.
8. Дж.Д.Бьеркен, С.Д.Дрелл. Релятивистская квантовая теория. Т. 1. — М.: Наука, 1978. - Гл. 10.
9. Ю.П.Никитин, В.П.Протасов, Э.П.Топоркова, А.И.Фесенко, Ю.Д.Котов. Сборник задач по физике элементарных частиц. — М.: Энергоатомиздат, 1992.