Bevezetés az elemi részek fizikájába
Paraméterek
| Sorozat | Elméleti fizika |
| Szerző | Horváth Dezső – Trócsányi Zoltán |
| Cím | Bevezetés az elemi részek fizikájába |
| Alcím | Második, javított és bővített kiadás |
| Kiadó | Typotex Kiadó |
| Kiadás éve | 2021 |
| Terjedelem | 362 oldal |
| Formátum | B/5, ragasztókötött |
| ISBN | 978 963 4931 63 8 |
|
Tankönyvünkben összegezzük a részecskefizika jelenlegi állását bevezető szinten, fizikushallgatók számára. Az első három részt érdeklődő BSc-, de elsősorban MSc-hallgatóknak szánjuk, a negyedik rész pedig részecskefizikára szakosodó, haladó MSc- és kezdő PhD-hallgatóknak szól, megkísérelve a bevezetést a meglehetősen bonyolult matematikai formalizmusba. |
|
|
|
Leírás
Tankönyvünkben összegezzük a részecskefizika jelenlegi állását bevezető szinten, fizikushallgatók számára. Az első három részt érdeklődő BSc-, de elsősorban MSc-hallgatóknak szánjuk, a negyedik rész pedig részecskefizikára szakosodó, haladó MSc- és kezdő PhD-hallgatóknak szól, megkísérelve a bevezetést a meglehetősen bonyolult matematikai formalizmusba. A kétlépcsős megközelítésben ugyanazoknak a jelenségeknek egyre mélyebb megértését kínáljuk. Felépítjük a részecskefizika jelenleg elfogadott és igazolt elméletét, a standard modellt, áttekintve annak kísérleti bizonyítékait és a hozzá vezető elméleti és kísérleti módszereket. A legegyszerűbb korszerű mérések példáján megmutatjuk, hogyan lehet alapelvekből elméleti becsléseket kapni mérhető mennyiségekre, mekkora azok bizonytalansága, és hogyan lehet a becslések pontosságát szisztematikusan javítani. Célunk az, hogy átfogó és felfogható képet nyújtsunk a témáról olyan szinten, amelyet heti tíz órában két félév alatt el lehet sajátítani.
Typotex Kiadó, 2021.
Írta: Horváth Dezső, Trócsányi Zoltán
További ajánlatunk:
Simonyi Károly: A fizika kultúrtörténete
Soós Katalin szerk.: Környezetfizika
Kapcsolódó témakör:
Tartalom
Előszó
I. Részecskefizikai fenomenológia
1. Részecskék és szimmetriák
1.1. Szimmetriák a részecskefizikában
1.2. Szimmetriacsoportok és perdület
1.3. Fermionok és bozonok
1.4. Koordinátatükrözés: paritás
1.5. Töltéstükrözés
1.6. CP T-invariancia
1.7. Izospin és ritkaság
2. Kvarkmodell
2.1. Színes kvarkok
2.2. Színkölcsönhatás, kvantum-színdinamika
2.3. Emlékeztető: a perdületek összegzése
2.4. A legkönnyebb mezonok
2.5. Mezon-nonett (íz-SU(3))
2.6. Alapállapotú barionok
2.7. Barion-multiplettek
2.8. A három fermioncsalád
3. Dirac-egyenlet
3.1. Kovariáns formalizmus
3.2. Gamma-mátrixok
3.3. Spinorok bilineáris szorzatai
3.4. Szabad fermion
3.5. Lagrange-függvény és mozgásegyenlet
3.6. A fermionáram megmaradása
3.7. Izospin-algebra és -megmaradás
3.8. Proton mint kvarkatom
4. Kölcsönhatások
4.1. Háromféle kölcsönhatás
4.2. Elektromágneses kölcsönhatás
4.3. Kvantum-elektrodinamika (QED)
4.4. Mandelstam-változók
4.5. Erős kölcsönhatás
4.5.1. Színtöltés
4.5.2. Magerők
4.5.3. Lokális SU(3) invariancia
4.5.4. Gluonok
4.6. Elektrogyenge kölcsönhatás
4.7. Elemi bozonok
II. Kísérleti módszertan
5. Részecskegyorsítók
5.1. Mágnesek: terelés és fókuszálás
5.2. Részecskegyorsítás
5.3. Ütközőnyalábok
5.4. Fluxus és luminozitás
5.5. Nyalábhűtés
5.6. A CERN gyorsítókomplexuma a LEP időszakában
5.6.1. Elektronok és pozitronok
5.6.2. Protonok
5.6.3. Nehéz ionok
5.6.4. Antiprotonok
5.7. Más gyorsítók
5.7.1. A Fermilab Tevatronja
5.7.2. HERA DESY-ben
5.7.3. RHIC a Brookhaveni Nemzeti Laboratóriumban
5.8. A CERN gyorsítóberendezései az LHC időszakában
5.8.1. LHC, a Nagy Hadronütköztető
5.8.2. Neutrínók
5.8.3. Antiprotonok
6. Detektorok, kalorimetria
6.1. Kalorimetria
6.2. Energiaveszteség anyagban
6.3. Részecskék azonosítása
6.4. Detektortípusok
6.4.1. Sokszálas kamrák
6.4.2. Szcintillációs detektorok
6.4.3. Zápordetektor
6.4.4. Cserenkov-detektor
6.4.5. Átmeneti sugárzás
6.5. A CMS (Compact Muon Solenoid) detektor
7. Eseményregisztráció
7.1. LEP-események
7.2. Merőleges lendület, (pszeudo)rapiditás
7.3. A t-kvark megfigyelése
7.4. Rejtélyes események
8. Adatelemzés
8.1. A részecskefizikusok statisztikus módszerei
8.2. A statisztikus analízis alapfogalmai
8.3. Paraméterillesztés
8.3.1. Az illesztés jósága
8.3.2. Konfidenciaszint
8.4. Paraméterek becslése (illesztése)
8.4.1. Számtani közép és standard deviáció
8.4.2. Lineáris illesztés
8.4.3. Nemlineáris illesztés
8.5. Bizonytalanságok
8.6. Alsó-felső határ
8.7. Monte-Carlo-szimuláció
8.8. Eseményválogatás
III. Alapvető kísérletek
9. A kvarkmodell kísérleti ellenőrzése
9.1. Amit mérünk
9.1.1. Hatáskeresztmetszet
9.1.2. Rezonancia
9.2. Három leptoncsalád
9.2.1. Z-szélesség
9.2.2. Láthatatlan szélesség és családok
9.3. Kvarkok és gluonok: hadronzáporok
9.4. Tört töltésértékek
9.4.1. Semleges vektormezonok
9.4.2. Pionszóródás
9.5. Színek
10. Paritássértés, kaon, müon
10.1. Paritássértés
10.1.1. A τ − Θ paradoxon
10.1.2. Wu kísérlete
10.1.3. Paritássértés pionbomlásban
10.1.4. Müonspin-rotáció (µSR)
10.2. A müon anomális mágneses momentuma
10.2.1. (g − 2)µ: nemrelativisztikus mérés
10.2.2. (g − 2)µ relativisztikus müonokkal
10.2.3. (g − 2)µ mágikus lendülettel
11. Kaonok és CP-sértés
11.1. Kaonok
11.2. Semleges kaonok
11.2.1. Kaonrezgés
11.3. CP-sértés
12. Neutrínók
12.1. A neutrínók megfigyelése
12.1.1. Gyenge áramok
12.1.2. A neutrínók tömege
12.2. Neutrínós rejtélyek
12.2.1. A Nap neutrínói
12.3. A neutrínó ízrezgése
12.3.1. Fenomenológia
12.3.2. A Szuper-Kamiokande-kísérlet
12.3.3. A SNO-kísérlet (1999–2003)
12.3.4. Steril neutrínók?
12.3.5. Nagy távolságú neutrínókísérletek
12.4. A neutrínóknak tömege van
13. A Higgs-bozon
13.1. A Higgs-bozon keresése
13.2. Kizárás a LEP-nél
13.3. Megfigyelés az LHC-nál
13.3.1. A sajtó reakciói
13.3.2. A megfigyelések
13.3.3. Az valóban a Higgs-bozon?
13.4. A vákuum stabilitása
13.5. BEH-tér és infláció
14. Nehézion-fizika
14.1. Hadronzápor-kioltás
14.2. Nehézion-fizika az LHC-nál
15. Gyakorlati alkalmazás
15.1. Informatika
15.1.1. Világháló
15.1.2. Számítógépes gridhálózat
15.1.3. Számítógépes szimuláció
15.2. Sugárzás
15.3. Részecskegyorsítók
15.4. Orvosi diagnosztika
15.5. Terápia besugárzással
15.6. Teleterápia
15.7. Neutronterápia
15.8. Összegzés
16. Színes ábrák
IV. Az elemi részek standard modellje
Előszó az elméletet tárgyaló részhez
17. Mértékelméletek a standard modellben
17.1. A standard modell mértékcsoportja
17.2. A QED alapjai
17.3. Hatáskeresztmetszet
17.4. Kvantum-színdinamika
17.5. A színalgebra alapjai
17.6. Tudunk mindent?
17.7. A klasszikus Lagrange-függvény szimmetriái
17.8. SU(N) amplitúdók fagráf-közelítésben
17.9. Spinorhelicitás-formalizmus
18. Elektron-pozitron szétsugárzása hadronokba
18.1. Elektron-pozitron szétsugárzás értelmezése a perturbációszámításban
18.2. A QCD ultraibolya-renormálása
18.3. A futó csatolás
18.4. A kvarkok tömege és QCD kvarktömegek nélkül
18.5. A renormálás és a renormálásicsoport-egyenlet következményei
18.6. Re+e− NLO-pontossággal
18.6.1. Virtuális korrekció
18.6.2. Valós korrekció négy téridő-dimenzióban
18.6.3. Valós korrekció tetszőleges téridő-dimenzióban
18.7. A szingularitások fizikai okai
18.7.1. Alakváltozók
18.7.2. Záporalgoritmusok
18.8. /Mn/2 faktorizációja a lágygluon-kibocsátás határesetében
18.9. Faktorizáció a párhuzamos határesetben
18.9.1. A valós korrekciók regularizációja levonással
19. Mélyen rugalmatlan lepton-proton ütközések
19.1. Az ütközések kinematikája
19.2. A céltárgy szerkezetének parametrizációja
19.3. DIS a partonmodellben
19.4. A proton szerkezetének meghatározása
19.5. A feljavított partonmodell: perturbatív QCD
19.6. Faktorizáció a DIS-ben
19.7. DGLAP-egyenletek
20. Hadronütközések
20.1. A faktorizációs tétel
20.2. Elégedettek vagyunk?
20.3. Események modellezése
20.4. Összefoglalás
21. Elektrogyenge kölcsönhatás a standard modellben
21.1. Weinberg-keveredés
21.2. U(1) Brout–Englert–Higgs-mechanizmus
21.3. BEH-mechanizmus a standard modellben
21.4. A Glashow–Iliopoulos–Maiani-mechanizmus
21.5. A fermionok tömegei
21.6. Ízek keveredése
21.7. A standard modell paraméterei és Feynman-szabályai
21.8. Neutrínók keveredése és ízrezgése
21.9. Anomáliák kiejtése
Zárszó
Irodalomjegyzék
Kapcsolódó kiadványok
