Tests des Standardmodells der Teilchenphysik
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- Tobias Kuntz
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1 Tests des Standardmodells der Teilchenphysik Spezialfach Experimentelle Methoden der Kern- und Teilchenphysik WS 2006/07 und SS 2007 PD Dr. Hubert Kroha Max-Planck-Institut für Physik Föhringer Ring München kroha@mppmu.mpg.de URL: mdt Skript
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3 Inhalt 1. Das Standardmodell der Teilchenphysik 1.1 Feldtheorien der Elementarteilchen 1.2 Eichsymmetrien und Wechselwirkungen 1.3 Die fundamentalen Kraefte und ihre Vereinheitlichung: Quantenelektrodynamik, Quantenchromodynamik, elektroschwache Wechselwirkung 1.4 Ursprung der Teilchenmassen und Higgs-Mechanismus 1.5 Vergleich von Theorie und Experiment 2. Aktuelle experimentelle Tests des Standardmodells 2.1 Moderne Experimente der Teilchenphysik 2.2 Tests der Theorie der starken Wechselwirkung 2.3 Präzisionsmessungen der elektroschwachen Wechselwirkung 2.4 Suche nach dem Higgs-Boson 2.5 B-Mesonzerfälle und CP-Verletzung 2.6 Neutrinomassen und Neutrino-Oszillationen 3. Suche nach Erweiterungen des Standardmodells 3.1 Ungelöste Fragen im Standardmodell 3.2 Vereinheitlichung der Wechselwirkungen 3.3 Suche nach der Supersymmetrie zwischen Fermionen und Bosonen 3.4 Suche nach der Dunklen Materie im Universum PD Dr. H. Kroha: Tests des Standardmodells der Teilchenphysik, WS 2006/07 1
4 Literatur 1. B. Povh, K.Rith, Ch. Scholz, F. Zetsche: Teilchen und Kerne, Springer, 4. Auflage, Ch. Berger: Elementarteilchenphysik, Springer, P. Schmüser: Feynmangraphen und Eichtheorien für Experimentalphysiker, Springer, 2. Auflage, I.J.R. Aitchison, A.J.G. Hey: Gauge Theories in Particle Physics, Vol. 1, Institute of Physics Publishing, neue Auflage, W. Greiner, B. Müller: Quantum Mechanics Symmetries, Springer, 2. Auflage, PD Dr. H. Kroha: Tests des Standardmodells der Teilchenphysik, WS 2006/07 2
5 Übungen zur Vorlesung am Max-Planck-Institut für Physik, Seminarraum 104 Freitag 9:30-11:00 oder nach Vereinbarung Dr. Oliver Kortner, Dr. Sandra Horvat, Dr. Jörg Dubbert Themenauswahl: 1. Grundlagen der relativistischen Feldtheorie 2. Lösungen der Feldgleichungen 3. Symmetrien der Elementarteilchen 4. Anwendungen der Gruppentheorie in der Teilchenphysik 5. Lie-Gruppen 6. Eichsymmetrien 7. Spontane Symmetriebrechung 8. Grundlagen der Störungstheorie und Feynman-Diagramme 9. Berechnung von Wirkungsquerschnitten und Zerfalls wahrscheinlichkeiten 10. Strahlungskorrekturen fuer Experimentalphysiker 11. Renormierung der Massen und Kopplungskonstanten 12. Tests der Quantenchromodynamik 13. Supersymmetrie 14. Modelle der Grossen Vereinheitlichung 15. Funktionsweise moderner Teilchendetektoren 16. Datenauswertung in aktuellen Teilchenphysikexperimenten mit praktischen Demonstrationen 17. Ausgewaehlte Themen nach Wunsch PD Dr. H. Kroha: Tests des Standardmodells der Teilchenphysik, WS 2006/07 3
6 Seminar Physik am Large Hadron Collider (LHC) am Max-Planck-Institut für Physik, Seminarraum 104 Dienstag 14:00-15:00 oder nach Vereinbarung Themenauswahl: 1. Suche nach dem Higgs-Boson des Standardmodells 2. Suche nach Higgs-Bosonen in supersymmetrischen Erweiterungen des Standardmodells 3. Suche nach Alternativen zum Higgs-Mechanismus des Standardmodells 4. Experimenteller Status supersymmetrischer Erweiterungen des Standardmodells 5. Suche nach supersymmetrischen Teilchen am LHC 6. Suche nach neuen Teilchen und Symmetrien 7. Suche nach zusätzlichen Raumdimensionen 8. Präzisionsmessung der top-quarkmasse und des top- Produktionsquerschnitts 9. Suche nach seltenen top-quarkzerfaellen 10. Suche nach seltenen Zerfällen von B-Mesonen 11. Präzisionsmessungen von Standardmodellprozessen 12. QCD und Jetproduktion am LHC 13. Detektoren und Methoden zur Teilchenspurmessung am LHC 14. Kalorimetrie und Jetrekonstruktion am LHC 15. Detektoren und Methoden zur Myonrekonstruktion am LHC 16. Themen nach Wunsch PD Dr. H. Kroha: Tests des Standardmodells der Teilchenphysik, WS 2006/07 4
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