粒子物理

(Fall semester 2015, Peking University )

时间：周一（7-8节）和周三（3-4节）

地点：物理学院南楼408教室

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 

    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30%，期末考试70%。

      作业提交时间：单周的周三课后交作业（作业雷同者全记零分）

助教： 刘梦云（物理楼南5xx，Email: xxxxxx@pku.edu.cn） 

主要参考书：

    1) Modern Elementary Particle Physics, 

        Mark Thomson,

        Published by Cambridge University Press, 2013

    2) The Experimental Foundations of Particle Physics (2nd edition)

        Robert N. Cahn, Gerson Goldhaber

        Published by Cambridge University Press, 2009

辅助材料：

    1) The Review of Particle Physics, http://pdg.lbl.gov

课程安排：

    第01章：粒子物理简介：历史、自然单位制lecture_01.pdf；课件2）探测器Lecture_02.pdf

        作业：1.1，1.2，1.5，1.7，1.8，1.10

    第02章：粒子物理基本概念：课件3）狭义相对论和对撞机运动变量Lecture_03.pdf

        作业：2.2，2.3，2.7，2.8，2.11，2.12，2.13

    第03章：粒子物理基本概念：课件4）衰变宽度和散射截面Lecture_04.pdf；课件5）量纲分析和共振态Lecture_05.pdf

        作业：3.2，3.3，3.4，3.7，3.9（10月12日课后交）

    第04章：狄拉克方程：课件6Lecture_06.pdf

        作业：4.4，4.5，4.9，4.13，4.14

    第05章：基本粒子相互作用（课件7）Lecture_07.pdf

        作业：5.2，5.3

    第06章：正负电子湮灭（课件8Lecture_08.pdf，课件9Lecture_09.pdf），补充材料——螺旋度和手征性Helicity_Chirality.pdf

        作业：6.1，6.3，6.7（10月28日课后交）

    第07章：正负电子弹性散射（课件10Lecture_10.pdf）

        作业：7.1，7.3，7.6，7.7

    第08章：深度非弹散射（课件11Lecture_11.pdf，课件12Lecture_12.pdf）

        作业：8.1，8.4，8.5，8.7（11月16日课后交）

    第09章：对称性和夸克模型（课件13Lecture_13.pdf，课件14Lecture_14.pdf，课件15Lecture_15.pdf）

        作业：9.3，9.4，9.6

    第10章：量子色动力学（课件16Lecture_16.pdf，课件17Lecture_17.pdf，课件18Lecture_18.pdf）

        作业：10.1，10.2，10.3，10.5（12月2日课后交）

    第11章：弱相互作用（课件19Lecture_19.pdf，课件20Lecture_20.pdf）

        作业：11.1，11.4，11.5，11.7，11.9（12月14日课后交）

    第12章：轻子的弱相互作用（课件21Lecture_21.pdf）

        作业：12.1，12.2，12.3（12月14日课后交）

    第13章：中微子质量和中微子振荡实验（课件22Lecture_22.pdf）

        作业：13.1，13.2，13.3（12月28日课后交）

    第14章：电弱统一（课件23Lecture_23.pdf，课件24Lecture_24.pdf，课件25Lecture_25.pdf）

    第15章：CP破坏（课件26Lecture_26.pdf）

    第16章：W和Z规范玻色子（课件27ALecture_27A.pdf, 27BLecture_27B.pdf, 27CLecture_27C.pdf）

    第17章：顶夸克、希格斯粒子和新物理（课件28Lecture_28.pdf）

期末考试：试卷(2014年秋季）2014Final.pdf