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Deutsches Elektronen-Synchrotron
DESY, Zeuthen
Prof. Dr. habil. Johannes Blümlein
Homepage am DESY
Einführung in die
Elementarteilchen-Theorie
Vorlesung und Übung am Institut für Physik der
Freien Universität Berlin (gemeinschaftlich mit der Universität
Potsdam) im HS 2014/15: Master-Studiengang [Wahlpflicht];
Beginn der Vorlesung: 14.10.2014, HS 2012, 4
std.
im Raum 0.1.01 Hörsaal B, FU Berlin, Arnimallee 14, 14195 Berlin statt.
(Die, 8:15-9:45)
Übung:
(2h; A. Behring; Mittwoch: 08:15-09:45; 1.1.53 Seminarraum E2, Bereich
Physik, FU Berlin)
Allgemeine Informationen:
Die Vorlesung setzt den Abschluss des Kurses: Quantenmechanik I voraus.
Ausgewählte Lehrbuch-Literatur wird jedem Studenten, nach Möglichkeit, unentgeltlich zur
Verfügung gestellt und ist durch DESY-Bibliotek ausleihbar.
Informationen zu den Credit Points werden in der Vorlesung erteilt. Diese werden durch den
Besuch der Vorlesung, der Übungen, Lösung von
Übungsaufgaben
(50 % der Punkte Minimum) einen
abschliessenden Vortrag (30 min), sowie das Selbststudium eines Fachkomplexes aus der
Elementarteilchen-Phänomenologie erworben.
Die Vortragsthemen entstammen der Elementarteilchenphysik und
dienen der Erweiterung des Lehrstoffes. Die Themen werden jeweils im
November ausgewählt. Ich biete Ihnen je 2 Konsultationen an.
The module is finaly examined by a Klausur .
Wir bieten eine Exkursion zum Deutschen Elektronen-Synchrotron (DESY)
in Hamburg an, um den Grossbeschleuniger HERA, verschiedene andere
Beschleunigeranlagen, Teilchen-Detektoren und
Fertigungsstrecken für neue Beschleuniger-Cavities und Detektoren zu besichtigen.
Die Exkursion schliesst eine umfassende Einführung in die Forschung bei DESY ein.
Literature:
lit.pdf (19 k)
Hauptkapitel:
I. Geschichtlicher Überblick: Entwicklung der
Elementarteilchenphysik
und der Quantenfeldtheorie
II. Skalare Felder
- Klassische Feldtheorie, Noethertheorie, Bewegungsgleichungen
- Kanonische Quantisierung des Skalarfeldes
- Quantensymmetrien
- Das neutrale freie Skalarfeld
- Das geladene freie Skalarfeld
- Teilchen und Greenfunktionen
- Wechselwirkende Felder und Teilchen-Streuung
- Pfad-Integral Formalismus
- Feynman Regeln
- Streuquerschnitte für skalare Teilchen
III. Teilchen mit Spin
- Fermionen: Relativistische Theorie (Pauli-, Dirac-, Weyl-Gleichungen;
Rechnung mit Dirac-Matrizen; Phasensymmetrie)
- Abelsche Vektorfelder und Eichsymmetrie: Photon
- Kanonische Quantisierung des Dirac-Feldes
- Pfad-Integrale für Fermionfelder (Rechnen mit Grassmann Variablen;
Feynman Regeln)
- Proca Feld (Helizitäszustände)
- Quantisierung Abelscher Vektorfelder und Quanten Elektrodynamik
- Nicht-Abelsche Eichtheorien: Yang-Mills Felder
- Faddeev-Popov Geister
- Slavnov-Taylor Identitäten
- Feynman Regeln für Yang-Mills Felder
- Störungstheorie
IV. Renormierung von Quantenfeldtheorien
- Renormierbare und nicht-renormierbare Feldtheorien
- Schleifen-Integrale und Regularisierung in D-Dimensionen
- Renormierung in der Quanten Elektrodynamik
- Dyson-Ward Beweis
- Pfad Integrale, Ward-Takahashi Identität
- Becchi-Rouet-Stora Transformation
- Bogolyubov-Parasyuk-Hepp-Zimmermann Beweis der Renormierung
von Quantenfeld-Theorien
- Die Renormierungsgruppe: Callan-Symanzik Gleichungen, laufende
Kopplungen und Massen
Diplom- und Doktorarbeiten bei DESY, Theoretische Physik:
Themen zu Diplomarbeiten/Masterarbeiten auf dem Gebiet der Theoretischen
Elementarteilchenphysik können bei mir erfragt werden.
Diplomarbeiten/Masterarbeiten, und bei besonderer Eignung auch Doktorarbeiten, werden bei
DESY, in Zusammenarbeit mit deutschen Partneruniversitäten,
durchgeführt.
Frühere Vorlesungen:
Quantenfeldtheorie und Einführung in die Elementarteilchen-Theorie: HS
2013/14
U. Potsdam + FU Berlin
Quantenfeldtheorie und Einführung in die Elementarteilchen-Theorie: HS
2012/13
U. Potsdam + FU Berlin
Quantenfeldtheorie und Einführung in die Elementarteilchen-Theorie: HS
2011/12
U. Potsdam
Quantenfeldtheorie und Einführung in die Elementarteilchen-Theorie: HS
2010/11
U. Potsdam
Quantenfeldtheorie und Einführung in die Elementarteilchen-Theorie: HS
2009/10
U. Potsdam
Quantenfeldtheorie und Einführung in die Elementarteilchen-Theorie: HS
2008/09
U. Potsdam
Quantenfeldtheorie und Einführung in die Elementarteilchen-Theorie: HS
2007/08
U. Potsdam
Quantenfeldtheorie und Einführung in die Elementarteilchen-Theorie: HS
2006/07
U. Potsdam
Quantenfeldtheorie und Einführung in die Elementarteilchen-Theorie: HS
2005/06
U. Potsdam
Einführung in die Elementarteilchen-Theorie: HS 2004/05
U. Potsdam
Siehe auch meine Dortmunder Vorlesungen:
TU Dortmund
Disclaimer
Johannes Bluemlein, Last modified: Sat Apr 14 10:08:00 CEST 2007
Übung: (2h; A. Behring; Mittwoch: 08:15-09:45; 1.1.53 Seminarraum E2, Bereich Physik, FU Berlin)
Allgemeine Informationen:
Die Vorlesung setzt den Abschluss des Kurses: Quantenmechanik I voraus.Ausgewählte Lehrbuch-Literatur wird jedem Studenten, nach Möglichkeit, unentgeltlich zur Verfügung gestellt und ist durch DESY-Bibliotek ausleihbar.
Informationen zu den Credit Points werden in der Vorlesung erteilt. Diese werden durch den Besuch der Vorlesung, der Übungen, Lösung von
Übungsaufgaben
(50 % der Punkte Minimum) einen abschliessenden Vortrag (30 min), sowie das Selbststudium eines Fachkomplexes aus der Elementarteilchen-Phänomenologie erworben.Die Vortragsthemen entstammen der Elementarteilchenphysik und dienen der Erweiterung des Lehrstoffes. Die Themen werden jeweils im November ausgewählt. Ich biete Ihnen je 2 Konsultationen an.
The module is finaly examined by a Klausur .
Wir bieten eine Exkursion zum Deutschen Elektronen-Synchrotron (DESY) in Hamburg an, um den Grossbeschleuniger HERA, verschiedene andere Beschleunigeranlagen, Teilchen-Detektoren und Fertigungsstrecken für neue Beschleuniger-Cavities und Detektoren zu besichtigen. Die Exkursion schliesst eine umfassende Einführung in die Forschung bei DESY ein.
Literature:
lit.pdf (19 k)
Hauptkapitel:
I. Geschichtlicher Überblick: Entwicklung der Elementarteilchenphysik und der Quantenfeldtheorie
II. Skalare Felder
- Klassische Feldtheorie, Noethertheorie, Bewegungsgleichungen- Kanonische Quantisierung des Skalarfeldes
- Quantensymmetrien
- Das neutrale freie Skalarfeld
- Das geladene freie Skalarfeld
- Teilchen und Greenfunktionen
- Wechselwirkende Felder und Teilchen-Streuung
- Pfad-Integral Formalismus
- Feynman Regeln
- Streuquerschnitte für skalare Teilchen
III. Teilchen mit Spin
- Fermionen: Relativistische Theorie (Pauli-, Dirac-, Weyl-Gleichungen; Rechnung mit Dirac-Matrizen; Phasensymmetrie)- Abelsche Vektorfelder und Eichsymmetrie: Photon
- Kanonische Quantisierung des Dirac-Feldes
- Pfad-Integrale für Fermionfelder (Rechnen mit Grassmann Variablen; Feynman Regeln)
- Proca Feld (Helizitäszustände)
- Quantisierung Abelscher Vektorfelder und Quanten Elektrodynamik
- Nicht-Abelsche Eichtheorien: Yang-Mills Felder
- Faddeev-Popov Geister
- Slavnov-Taylor Identitäten
- Feynman Regeln für Yang-Mills Felder
- Störungstheorie
IV. Renormierung von Quantenfeldtheorien
- Renormierbare und nicht-renormierbare Feldtheorien- Schleifen-Integrale und Regularisierung in D-Dimensionen
- Renormierung in der Quanten Elektrodynamik
- Dyson-Ward Beweis
- Pfad Integrale, Ward-Takahashi Identität
- Becchi-Rouet-Stora Transformation
- Bogolyubov-Parasyuk-Hepp-Zimmermann Beweis der Renormierung von Quantenfeld-Theorien
- Die Renormierungsgruppe: Callan-Symanzik Gleichungen, laufende Kopplungen und Massen