1. Слабые взаимодействия. 4^х фермионный лагранжиан слабого взаимодействия. Эксперименты, определившие тензорную структуры слабых токов.lecture 1 beta decay
   Скачать
2. Сильные взаимодействия. Классификация мезонов и барионов в SU(2) и SU(3). Формула Гелл-Мана Нишиджимы. Кварки. Цвет.lecture 2 isotop spin
   Скачать
3. Зарядовая четность. K⁰-анти-K⁰-осцилляции. Открытие K_L мезона. Регенерация K_S в веществе. Нарушение СР инвариантности в K⁰-мезонах.
4. Непрямое и прямое СР нарушение в распадах K⁰-мезонов. Измерение параметров непрямого СР нарушения, ε и φ, и параметра прямого СР нарушения, ε’, в экспериментах CPLEAR, KTeV, NA-48.lecture 3-4 CP in K0
   Скачать
5. Стандартная модель. Обнаружение нейтральных токов в экспериментах по рассеянию нейтрино. Обнаружение промежуточных векторных бозонов в эксперименте UA1.
6. Эксперименты на LEP. Измерение параметров Z-бозона. Глобальный фит Стандартной модели.
7. Поиск хиггсовского бозона и явлений за пределами Стандартной Модели в эксперименте LEP.lecture 5-7 SM LEP
   Скачать
8. Аномальный магнитный момент мюона. Вычисление электрослабых поправок к g мюона. Экспериментальное определение сильных поправок. Эксперимент по измерению g-2 мюона. Обсуждение результатов измерения. Будущие эксперименты.lecture 8 g-2
   Скачать
9. τ-лептон. Основные методы, регистрации и выделения τ-лептонов. Рождение τ-лептонов в e⁺e^‒-аннигиляции. Проверка лептонной универсальности в распадах τ-лептонов. Лептонные и адронные распады. Определение параметров Мишеля. Адронные распады τ-лептона. τ-нейтрино. Верхний предел на массу.lecture 9 leptons
   Скачать
10. Тяжелый кварконий. Эксперименты, исследовавшие J/ψ и Υ-резонансы. Измерение массы, электронной и полной ширин резонансов. Распады тяжёлого кваркония. Новые мезоны со скрытым очарованием (X, Y, Z и др.).
11. Очарованные адроны, основные и возбужденные состояния. Диаграммы распадов. Измерение времён жизни очарованных адронов Лептонные распады D-мезонов, определение констант распада. Полулептонные распады. Адронные распады. Измерения абсолютных вероятностей распадов D-мезонов.lecture 10-11 charm
    Скачать
12. B-мезоны, основные состояния и состояния с L=1. Измерения массы, времени жизни. Полулептонные и адронные распады B-мезонов. Измерение элементов V_cb и V_ub. Методы неполного восстановления B-мезона. Изучение распадов В-мезонов, идущих через пингвинные диаграммы. Барионы, содержащие b-кварк.
13. Смешивание в системе нейтральных B-мезонов и B_s-мезонов. Изучение осцилляций на e⁺e^‒-машинах в области Υ(4S) и при высоких энергиях; на адронных машинах. Смешивание в системе нейтральных D-мезонов. Дважды Кабиббо-подавленные распады D-мезонов.lecture12-13 mixing
    Скачать
14. Матрица смешивания кварков Кабиббо-Кобаяши-Маскава (CKM). Определение элементов матрицы CKM. Эволюция B⁰-анти-B⁰-пар, рожденных в Υ(4S). Нарушение CP-инвариантности в распадах B-мезонов и D-мезонов.lecture14 cp
    Скачать
15. Обзорная лекция. Ответы на вопросы по курсу. (Механизмы рождения и распада t-кварка. Поиски t-кварка.Обнаружение и исследование t-кварка в экспериментах CDF и D0. Одиночное рождение t-кварка.)

Основная литература

1. Л. Б. Окунь, Лептоны и кварки, Москва, Наука (1990).
2. Л. Райдер, Элементарные частицы и симметрии. Москва, Наука, (1983).
3. Particle Data Group 2012 и более поздние издания:

• Quark model,
• CP Violation,
• Electroweak Model and Constraints on New Physics,
• Higgs Boson Physics,
• CKM Quark-Mixing Matrix.

Дополнительная литература

1. С. В. Семенов, Физика очарованных адронов, УФН т.169, №.9 937 (1999).
2. Г.В. Пахлова, П.Н. Пахлов, С.И. Эйдельман, Экзотический чармоний, УФН т. 180 225 (2010).
3. А.Е. Бондарь, П.Н. Пахлов, А.О. Полуэктов, Наблюдение СР-нарушение в распадах В-мезонов, УФН т. 177 697 (2007).

Вопросы для подготовки к экзамену

1. β-распады ядер. Проблема несохранения энергии и углового момента. Гипотеза Паули о существовании нейтрино.
2. Модель четырёхфермионного взаимодействия Ферми. Правила отбора Ферми и Гамова-Теллера.
3. Лоренцова структура четырёхфермионного взаимодействия. Эксперименты, подтверждающие доминирование V и A взаимодействий.
4. Пространственная чётность. Анализ Далицом чётности в распадах заряженного каона на 2 и 3π-мезона.
5. Гипотеза Ли и Янга о несохранении Р-чётности в слабых распадах. Опыт Ву.
6. Гипотеза о левоспиральности нейтрино. Эксперименты, подтверждающие эту гипотезу. V–A структура слабого взаимодействия.
7. Единое слабое взаимодействие. Сохранение векторного тока.
8. Сильное взаимодействие. Формула Гелл-Мана Нишиджимы. Феноменологическая классификация мезонов и барионов в SU(2) и SU(3). Кварки. Цвет.
9. Открытие странных частиц и их распады. Зарядовая чётность. K⁰-анти-K⁰-осцилляции. Открытие K_L мезона.
10. Регенерация K_S в веществе. Измерение разницы масс K_L- K_S.
11. Нарушение СР инвариантности и проверка CPT инвариантности в K⁰-мезонах.
12. Эксперименты, подтверждающие доминирование непрямого СР-нарушения. Механизм Кобаяши-Маскавы. Эксперименты по определению параметров непрямого СР нарушения, ε и φ.
13. Прямое СР нарушение в распадах К-мезонов. Измерение параметра ε’ в экспериментах KTeV и NA-48.
14. Обнаружение Т-неинвариантности в распадах К-мезонов.
15. Стандартная модель. Нейтральные токи. Эксперимент по обнаружению нейтральных токов. Измерение угла Вайнберга.
16. Открытие W и Z бозонов в эксперименте UA1. Рождение W и Z в протон-антипротонных взаимодействиях.
17. Свойства и распады W и Z бозонов.
18. Проверка Стандартной Модели в экспериментах LEP. Количество поколений легких нейтрино.
19. Определение α_s(m_Z) и α(m_Z) на LEP. Эксперимент SLD. Задачи будущего эксперимента на электрон-позитронном линейном коллайдере.
20. Асимметрия вперед-назад рождения пар фермион-антифермион из Z-бозона. Глобальный фит параметров Стандартной Модели по измерениям LEP.
21. Поиск хиггсовского бозона и суперсимметричных частиц на LEP-II.
22. g-фактор электрона и объяснение g=2 в нерелятивистском пределе уравнения Дирака. Перенормировки и поправки QED к g–2.
23. Аномальный момент мюона. Сильные и слабые поправки к g–2 мюона.
24. Эксперимент Е821 и его результаты. Новые эксперименты по измерению g–2 мюона.
25. Открытие τ-лептона. Рождение τ-лептонов в e⁺e^‒-аннигиляции. Основные методы, регистрации и выделения τ-лептонов.
26. Сравнительный анализ исследования τ-лептонов в экспериментах при разных значениях √s. Масса, время жизни, магнитный и электрический момент.
27. τ-нейтрино. Верхний предел на массу. Спиральность τ-нейтрино.
28. Проверка лептонной универсальности в распадах τ-лептонов. Лептонные распады. V–A структура заряженного тока. Определение параметров Мишеля. Нарушение пространственной чётности в распаде τ-лептона. Адронные распады τ-лептона.
29. Открытие J/ψ и Υ-резонансов. Потенциальные модели. Спектр уровней тяжёлого кваркония. Основные сведения об экспериментах, исследовавших J/ψ и Υ-резонансы.
30. Распады тяжёлого кваркония. Определение α_s. Радиационные и адронные переходы в тяжёлом кварконии. Проблема распада Υ(2S) → Υ(1S)ππ. Радиационные распады кваркония (исследование кварковых резонансов, поиски глюболов, хиггсовского бозона).
31. D-мезоны, основные состояния. Основные диаграммы распадов D-мезонов. Измерение времен жизни D-мезонов, качественное объяснение различия времён жизни D-мезонов.
32. Лептонные распады D-мезонов, определение констант распада. Полулептонные и адронные распады. Измерения абсолютных вероятностей распадов D-мезонов.
33. Барионы, содержащие c- и b-кварки. Классификация, распады. Измерения времён жизни, качественное объяснение различия времён жизни.
34. В-мезоны, основные состояния. Измерения массы, времени жизни. Полулептонные и адронные распады B-мезонов.
35. Возбуждённые состояния D- и B-мезонов. Потенциальные модели. Спектроскопия, распады.
36. Матрица смешивания кварков Кабиббо-Кобаяши-Маскава (CKM). Определение элементов матрицы CKM. Параметризация Волфенстайна и треугольники унитарности.
37. Эволюция B⁰-анти-B⁰-пар, рожденных в Υ(4S). Эксперименты BELLE, BABAR, CLEO.
38. Измерение элементов V_cb и V_ub. Методы неполного восстановления B-мезона. Изучение распадов b → sγ.
39. Экспериментальное определение нарушения CP-чётности в распадах B-мезонов. Распады B → J/ψK_S и B → ππ. Эксперименты HERA-B, LHCb.

Задачки для допуска к экзамену

Zadachi_course

Скачать

Экзаменационные билеты

Bileti

Скачать

Для сдачи экзамена необходимо:

1. решить и записать на листочке 7 из 17 задач из серии «Задачки для допуска к экзамену»
2. знать все вопросы из списка «Вопросы для подготовки к экзамену»
3. подготовить детально два индивидуальных вопроса и решить две индивидуальные задачи.
4. с собачками ничего делать не надо, они просто так, в  подарок.

Для выполнения пункта «3» надо найти свои имя и фамилию на одной из 10 страниц «Экзаменационных билетов». Индивидуальные билеты были уравновешены сугубо субъективно, но были разыграны с помощью старост групп и высоконадежного генератора случайных чисел. Поскольку объективный генератор был запущен после старост, никаких претензий к последним быть не может.

НИ пуха                                                                                                    НИ пера