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自然界にある様々な物質を原子の集合と考えることで、固体・液体・気体の違いや熱力学的な性質を統一的に理解することができた。
クォーク及びレプトンの間に働く3つの相互作用(電磁気力、弱い力、強い力)の性質について説明する。
<<TableOfContents>>
行 7: 行 6:
== 概要 ==
 * &alpha;, &beta;, &gamma;崩壊
 * 原子・原子核の構造と素粒子の相互作用
 * 理論的な枠組み
== スライド ==
電子・陽電子衝突、2016.06.14 [[attachment:2016前期-素粒子特論2.pdf]]<<BR>>
QCD、ハドロン化、ジェット、2016.06.21 [[attachment:2016前期-素粒子特論3.pdf]]<<BR>>
電弱統一理論の検証LEP、2016.07.05 [[attachment:2016前期-素粒子特論4.pdf]]<<BR>>
深非弾性散乱、パートン分布、2016.07.12 [[attachment:2016前期-素粒子特論5.pdf]]<<BR>>
LHC、ヒッグス粒子の発見、2016.07.19 [[attachment:2016前期-素粒子特論6.pdf]]<<BR>>
行 12: 行 13:
== 電磁相互作用 ==
 * ラザフォード散乱
 * 結合定数
 * 断面積と崩壊率
素粒子の現象は、6種類のクォークとレプトンとそれらの粒子間に働く3つの相互作用(電磁気力、弱い力、強い力)によって説明される。このような理論的な枠組みは標準模型と呼ばれており、様々な実験によって検証されてきた。ここ20年くらいの間に行われた実験(LEP, Belle, SK, LHC等)によって標準模型が如何に検証されてきたか解説する。
行 17: 行 15:
== 弱い相互作用 ==
 * &beta;崩壊ニュートリノの存在
 * C, Pの破れ
 * 中性K中間子
 * 荷電カレントと中性カレント
== CP対称性の破れ ==
 * &beta;崩壊におけるパリティの破れ
 *
ニュートリノ
 * K中間子系におけるCPの破れ
 * CKM行列
 * Belle実験
行 23: 行 22:
== 強い相互作用 ==
 * &pi;中間子
 * ハドロンのクォーク模型
 * クォークの閉じ込め
 * クォーク間のポテンシャルと漸近的自由性
== 高エネルギーフロンティア実験 ==
 * ゲージ理論
  * 強い力の性質: クォークの閉じ込め、漸近的自由性
  * 電弱統一理論と対称性の破れ
 * 衝突型実験における運動学
 * LEP実験
  * ジェット
  * 中性カレント相互作用
  * ヒッグス探索
 * LHC実験
  * パートン分布、パートン・シャワー、ハドロン化
  * 標準模型の精密検証
  * ヒッグス粒子の発見
行 29: 行 36:
== 陽子の構造とパートン模型 ==
 * 深非弾性散乱とパートン模型
 * パートン分布関数と構造関数
 * スケーリング則
 * グルーオン放射とスケーリングの破れ
 * ハドロン間散乱、パートンシャワー、ハドロン化
== ニュートリノ ==
 * ニュートリノの検出
 * 太陽ニュートリノ
 * 大気ニュートリノ
 * Kamiokande, Super-Kamiokande実験
 * 加速器ニュートリノ実験(K2K, T2K)
行 36: 行 43:
== 標準模型 ==
 * Lagrangian
  * ゲージ理論、弱い力のV-A相互作用、CKM行列
 * 対称性
 * 電弱対称性の破れ
  * ゲージ粒子の質量、中性カレント相互作用

== 最近の実験 ==
=== 電子・陽電子衝突実験 ===
 * PETRA, LEP1,2, Belle-1,2
 * ジェット、グルーオンの発見
 * Z0共鳴における測定
 * 中性カレントの相互作用
 * W+W-生成、ヒッグス粒子探索
 * B中間子系におけるCPの破れ、CKM行列

=== HERA ===
 * 陽子の構造関数とパートン分布

=== LHC ===
 * 陽子・陽子衝突における物理
== 原論文リスト ==
|| 陽電子の発見 || Phys. Rev. 43, 491 (1933)||
|| β崩壊におけるパリティ非保存の発見 || Phys. Rev. 105, 1413 (1957) ||
|| 中性K中間子系におけるCP非対称性の発見 || Phys. Rev. Lett. 13, 138 (1964)||
|| J/&Psi;の発見 || Phys. Rev. Lett. 33, 1404 (1974), Phys. Rev. Lett. 33, 1406 (1974)||
|| Wボゾンの発見 || Phys. Lett. 122B, 103 (1983)||
|| Zボゾンの発見 || Phys. Lett. 126B, 398 (1983)||
|| 深非弾性散乱による陽子の内部構造について || Phys. Rev. Lett. 23, 930 (1969) ||
|| 電子・陽電子衝突によるグルーオン放射の証拠 || Phys. Lett. 91B, 142 (1980)||
|| トップクォークの発見の発見 || Phys. Rev. Lett. 74, 2626 (1995), Phys. Rev. Lett. 74, 2632 (1995)||
|| 中性KB間子系におけるCP非対称性の発見 || Phys. Rev. Lett. 86, 2509 (2001)||
|| 電子型ニュートリノとµ型ニュートリノの違い || Phys. Rev. Lett. 9, 36 (1962) ||

素粒子特論2016

スライド

電子・陽電子衝突、2016.06.14 2016前期-素粒子特論2.pdf
QCD、ハドロン化、ジェット、2016.06.21 2016前期-素粒子特論3.pdf
電弱統一理論の検証LEP、2016.07.05 2016前期-素粒子特論4.pdf
深非弾性散乱、パートン分布、2016.07.12 2016前期-素粒子特論5.pdf
LHC、ヒッグス粒子の発見、2016.07.19 2016前期-素粒子特論6.pdf

素粒子の現象は、6種類のクォークとレプトンとそれらの粒子間に働く3つの相互作用(電磁気力、弱い力、強い力)によって説明される。このような理論的な枠組みは標準模型と呼ばれており、様々な実験によって検証されてきた。ここ20年くらいの間に行われた実験(LEP, Belle, SK, LHC等)によって標準模型が如何に検証されてきたか解説する。

CP対称性の破れ

  • β崩壊におけるパリティの破れ

  • ニュートリノ
  • K中間子系におけるCPの破れ
  • CKM行列
  • Belle実験

高エネルギーフロンティア実験

  • ゲージ理論
    • 強い力の性質: クォークの閉じ込め、漸近的自由性
    • 電弱統一理論と対称性の破れ
  • 衝突型実験における運動学
  • LEP実験
    • ジェット
    • 中性カレント相互作用
    • ヒッグス探索
  • LHC実験
    • パートン分布、パートン・シャワー、ハドロン化
    • 標準模型の精密検証
    • ヒッグス粒子の発見

ニュートリノ

  • ニュートリノの検出
  • 太陽ニュートリノ
  • 大気ニュートリノ
  • Kamiokande, Super-Kamiokande実験
  • 加速器ニュートリノ実験(K2K, T2K)

原論文リスト

陽電子の発見

Phys. Rev. 43, 491 (1933)

β崩壊におけるパリティ非保存の発見

Phys. Rev. 105, 1413 (1957)

中性K中間子系におけるCP非対称性の発見

Phys. Rev. Lett. 13, 138 (1964)

J/Ψの発見

Phys. Rev. Lett. 33, 1404 (1974), Phys. Rev. Lett. 33, 1406 (1974)

Wボゾンの発見

Phys. Lett. 122B, 103 (1983)

Zボゾンの発見

Phys. Lett. 126B, 398 (1983)

深非弾性散乱による陽子の内部構造について

Phys. Rev. Lett. 23, 930 (1969)

電子・陽電子衝突によるグルーオン放射の証拠

Phys. Lett. 91B, 142 (1980)

トップクォークの発見の発見

Phys. Rev. Lett. 74, 2626 (1995), Phys. Rev. Lett. 74, 2632 (1995)

中性KB間子系におけるCP非対称性の発見

Phys. Rev. Lett. 86, 2509 (2001)

電子型ニュートリノとµ型ニュートリノの違い

Phys. Rev. Lett. 9, 36 (1962)

Lec2016ParticlePhysics (最終更新日時 2016-07-25 13:13:09 更新者 TakanoriKono)