Спеціальність: фізика 7.070101
Спеціалізація: теоретична фізика
Факультет: фізичний

Форма навчання: денна

Семестр	К-ть ауд. год.	Лек.	Практ., сем.	Лаб.	Залік	Іспит
9		48		48		+
Всього		48		48

І. Лагранжеве формулювання, симетрії і калібрувальні поля.

• Варіаційний принцип. Дійсне скалярне поле. Рівняння Клейна- Гордона. Теорема Ньотер. Закони збереження енергії-імпульса кутового моменту — як наслідки інваріантності просторово-часових трансляцій і обертань. (2 год.)
• Комплексне склаярне поле. Глобальні калібрувальні перетворення. Закон збереження заряду. Локальні U(1)-калібрувальні перетворення. Неабелеві калібрувальні поля. Симетрія SU(2). Поле Янга-Міллса. (2 год.)

ІІ. Канонічне квантування.

• Квантування дійсного скалярного поля. (2 год.)
• Квантоване комплексне скалярне поле. Частинки і античастинки. Бозони. (2 год.)
• Квантування поля Дірака. Ферміони. (2 год.)
• Квантування електромагнітного поля у кулоновому калібруванні. Квантоване масивне векторне поле. Рівняння Прока. (2 год.)

ІІІ. Квантування методом функціональних інтегралів.

• Фейнманове формулювання квантової механіки на основі функціональних інтегралів. (2 год.)
• Теорія збурень. S-матриця. Амплітуда переходу вакуум- вакуум у присутності джерела як функційональний інтеграл. (2 год.)
• Вакуумні середні хронологічних добутків операторів як функціональні похідні. (2 год.)
• Твірний функціонал для скалярних полів. (3 год.)
• Пропагатор Фейнмана. Твірний функціонал для функцій Гріна вільних частинок. (2 год.)
• Співвідношення між n-точковими функціями Гріна і вакуумним середнім хронологічних добутків n-полів. Теорема Віка. (2 год.)
• Твірний функціонал для взаємодіючих полів. Зв'язок цього функціоналу з твірним функціоналом вільних полів. (2 год.)
• Теорія . (2 год.)
• Обчислення 2-, 4-точкової функції Гріна у першому порядку теорії збурень. Діаграми Фейнмана. (2 год.)
• Твірний функціонал для спінорного поля. Алгебра Грассмана. (2 год.)
• S-матриця. Редукційна формула. (2 год.)
• Застосування редукційної формули для знаходження амплітуди піон-нуклонного розсіяння. Правила Фейнмана для скалярних і спінорних полів. (4 год.)

IV. Спонтанне порушення симетрії.

• Спонтанне порушення U(1)-симетрії. Голдстоунів бозон. Спонтанне порушення O(3)-симетрії. Теорема Голдстоуна. (2 год.)
• Спонтанне порушення калібрувальних симетрій. Явища Хіггса. (2 год.)
• Єдина модель слабкої і електромагнітної взаємодії Вайнберга- Салама. Експериментальні наслідки цієї моделі. (2 год.)

• Розбіжності в теорії . Розмірна регуляризація теорії. Контрчлени. Ренормалізаційна група. Явище асимптотичної свободи. (3 год.)

Література

1. Л. Райдер. Квантовая теория поля. М.: Мир, 1987.
2. К. Ициксон, Ж. Б. Зюбер. Квантовая теория поля. М.: Мир, 1984. - Т.1.
3. Дж. Д. Бьеркен, С. Д. Дрелл. Релятивистская квантовая теорія. М.: Мир, 1987.
4. Н. Н. Боголюбов, Д. В. Ширков. Введение в теорию квантовых полей. М.: Мир, 1981.
5. П. Ченг, Л. Ф. Ли. Калибровочные теории в физике элементарных частиц. М.: Мир, 1989.
6. Г. Кейн. Современная физика элементарных частиц. М.: Мир, 1989.
7. А. Садбери. Квантовая механика и физика элементарных частиц. М.: Мир, 1989.
8. Ф. Хелзен, А. Мартин. Кварки и лептоны. М.: Мир, 1987.
9. П. Риман. Теория поля. М.: Мир, 1984.

Програма спецлабораторних робіт

1. 1. Симетрія і кварки.
   Група SU(2). Скінченні групи симетрії: P i C. Група SU(3): ізоспін і дивність. Кварк-антикваркові стани: мезони. Трикваркові стани: баріони. Важки кварки.
2. Структура адронів.
   Дослідження розподілу заряду електронами, формфактори. Електрон- протонне розсіяння, формфактори протона. Кварки всередині протона. Глюони.
3. Слабкі взаємодії.
   Порушення парності і V-A форма слабкої взаємодії. Бета-розпад ядер. Розпад мюона. Розпад піона. Нейтральні суми і розсіяння нейтрино на кварках. Кут Кабіббо. Кути змішування у слабких взаємодіях. Порушення СР-інваріантності.
4. Електрослабкі взаємодії.
   Слабкий ізоспін і слабкий гіперрозряд. Основні електрослабкі взаємодії. Ефективна струм-струм взаємодія. Розсіяння нейтрино на електроні.
5. Вимірювання основних параметрів електрослабкої взаємодії і КХД.
   Вимірювання sin². Розпад мюона. Вимірювання константи зв'язку. Параметри стаціонарної моделі.
6. Проведення експериментів.
   Продукти взаємодій, що відбуваються у колайдері. Прискорювачи, їх майбутнє. Експерименти при низьких енергіях. Сучасні дослідження і майбутній розвиток.
7. Мезони і баріони.
   Конфайнмент кольору і кольорові синглетні адрони. Кваркові числа мезонів і баріонів. Кварки.
8. Теорія великого об'єднання.
   Об'єднання кварків і лептонів. Розпад протона. Асиметрія баріонів. Суперсиметрія. Народження і детектування суперсиметричних партнерів. Легкі суперсиметричні частинки і темна матерія.
9. Маса нейтрино.
   Наслідки ненульових мас нейтрино. Нейтринні осциляції. Сонячні нейтрино. Вимірювання мас нейтрино при розпадах.

ЛІТЕРАТУРА

1. Халзен Ф., Мартин А. Каврки и лептоны. М.: Мир, 1987.
2. Кейн Г. Современная физика элементарных частиц. М: Мир, 1990.

21 червня 2001 р.        Уклала доц. Піх С. С.