粒子物理
(Fall semester 2014, Peking University )
时间：周二（1-2节）和周五（3-4节）
地点：1教203
课程内容：
粒子物理的起源和发展，相对论性运动学，粒子探测技术和实验装置，
对称性及其应用，量子电动力学简介，弱电理论简介和实验检验，
量子色动力学简介和检验，标准模型和弱电对称性自发破缺，对撞机唯象学，
待定内容：大统一理论简介，中微子混合和质量起源，暗物质模型和探测，超对称模型和检验
课程目的：
1) To Know why it is interesting
(To know what is interesting is usually more difficult)
2) To know the basic ideas and terminology
3) To do simple calculations
课程要求：
量子力学，电动力学，统计力学
计算机软件：
• 符号计算： Mathematica（商业软件）或Form（自由软件）
• 对撞机模拟：CALCHEP/COMPHEP（基于c预言的自由软件，具有非常友好的图形交互界面）
• 暗物质模拟：MicroOMEGA（基于CALCHEP的自由软件，需要命令行终端交换操作）
分数比例：
作业15%，期末考试50%，书面报告和口头报告35%
作业提交时间：单周的周二课交作业（作业雷同全记零分）
助教： 岩斌（物理楼南520，Email: binyan@pku.edu.cn）
主要参考书：
1) Particles and Fundamental Interactions: An Introduction to Particle Physics,
Sylvie Braibant, Giorgio Giacomelli, Maurizio Spurio,
Published by Springer Science & Business Media, 2011
2) Introduction to elementary particle physics,
Aleessandro Bettini,
Published by Cambridge University Press, 2008
3) Modern Elementary Particle Physics,
Gordon L. Kane,
Published by Perseus Books
4) The Experimental Foundations of Particle Physics (2nd edition)
Robert N. Cahn, Gerson Goldhaber
Published by Cambridge University Press, 2009
5) Introduction to Elementary Particle
David Griffiths,
Published by John Wiley & Sons, 2008
6) Quarks and Leptons: An Introduction Course in Modern Particle Physics
Francis Halzen, Alan D. Martin
Published by John Wiley & Sons, 1984
7) Introduction to High Energy Physics (高能物理学导论),
Donald Perkins,
世界图书出版公司出版
8) Many others ...
辅助材料：
1) The Review of Particle Physics, http://pdg.lbl.gov
课程安排：
第01节（Sep-16-2014）：粒子物理简介和历史
第02节（Sep-19-2014）：粒子探测技术
第03节（Sep-23-2014）：现代探测器
第04节（Sep-26-2014）：相对论运动学
第05节（Sep-30-2014）：散射截面（非相对论形式和相对论形式）
第XX节（Oct-03-2014）：国庆放假
第XX节（Oct-07-2014）：国庆放假
第06节（Oct-10-2014）：共振态和Dalitz图
第07节（Oct-14-2014）：对称性和空间反演
第08节（Oct-17-2014）：时间反演
第09节（Oct-21-2014）：电荷共轭变换，对称性2
第10节（Oct-24-2014）：内部对称性——同位旋
第11节（Oct-28-2014）：G宇称
第12节（Oct-31-2014）：对称性应用：Three-Pion末态和Dalitz图分析，文献：Zemach文章
第13节（Nov-02-2014）：夸克模型1（Gell-Mann流代数夸克模型和Zewig的Ace组分夸克模型）
夸克模型2（Thomson教授课件）
第14节（Nov-04-2014）：电弱理论历史，规范对称性，文献：Lee-Yang重子规范理论，光子质量限制
第XX节（Nov-07-2014）：APEC会议放假
第XX节（Nov-11-2014）：APEC会议放假
第15节（Nov-14-2014）：标准模型规范相互作用，对称性自发破缺
第16节（Nov-18-2014）：标准模型的希格斯机制，幺正性-粲夸克-GIM机制
第17节（Nov-21-2014）：QED，QED计算的Mathematica程序
第18节（Nov-25-2014）：螺旋度振幅，文献：Jacob_Wick文章
第19节（Nov-28-2014）：R值、夸克-强子duality
第20节（Dec-02-2014）：胶子：3喷注事例和4喷注事例
第21节（Dec-05-2014）：碎裂函数和因子化定理
第22节（Dec-09-2014）：QED辐射修正的Eikonal因子和规范不变子集
第23节（Dec-12-2014）：Bjorken标度不变性和费曼部分子模型
第24节（Dec-16-2014）：窄宽度近似、强子对撞机和W玻色子产生和衰变
第25节（Dec-19-2014）：Z玻色子产生和衰变（测量Z和轻子相互作用、中微子散射实验、前后不对称性）
第26节（Dec-23-2014）：底夸克（Upsilon）和顶夸克历史，文献：FB Asymmetry of B at DESY
第27节（Dec-26-2014）：顶夸克物理（产生和衰变、Wtb耦合测量、W螺旋度测量、
单顶夸克产生、戈德斯通等价定理和Ward等式）
第28节（Dec-28-2014）：习题课
第29节（Dec-30-2014）：希格斯物理
第30节（Jan-02-2015）：随堂考试（闭卷）
非常遗憾，这学期国庆和APEC放假太多了，有很多内容无法讲授了
第31节（XXX-XX-20XX）：CP破坏和CKM混合
第32节（XXX-XX-20XX）：中微子振荡、See-Saw机制、A4对称性和PMNS矩阵
第33节（XXX-XX-20XX）：暗物质物理（残留丰度、直接探测、间接探测）
第34节（XXX-XX-20XX）：W-prime，Z-prime，Vector-Quark
作业：第1次，第2次，第3次，第4次
期末考试：试卷
2014Final.pdf