素粒子物理学
種別 専門選択科目、2単位
教育目標 「対称性」をキーワードに素粒子物理学の法則を導出し、標準理論を構築する。
  • 場の量子論で対称性を表現する
  • ゲージ理論を構成し、電気力学、量子色力学のLagrangianを導出する
  • 対称性の自発的破れとは何かとその帰結を理解する
  • 標準理論を構成し、それから幾つかの実験事実を演繹する
履修上の注意 講義ノートはホームページで公開してあるので各自ダウンロードして用意すること。
授業概要 場の量子論における対称性に基づいて、素粒子の標準模型を構成する。
授業予定 1. 場の量子論の復習 --- 自由場の量子化と摂動論

2. 場の理論における対称性
 2.1 対称性の分類 --- 連続的対称性、離散的対称性、大局的対称性、局所的対称性
 2.2 C, P, T対称性とCPT定理
 2.3 アイソスピン対称性
  2.3.1 Lie代数の表現 --- スピンの合成とSU(3)への拡張
  2.3.2 パイ中間子と核子の模型、アイソスピンの表現
  2.3.3 カイラル対称性
 2.4 ゲージ対称性
  2.4.1 可換ゲージ理論としての量子電気力学
  2.4.2 非可換ゲージ理論、量子色力学

3. 対称性の自発的破れ
 3.1 ゴールドストンの定理
 3.2 ヒッグス機構

4. 素粒子の標準模型
 4.1 対称性と粒子
 4.2 弱カレント相互作用
 4.3 ゲージと質量の固有状態
 4.4 小林・益川行列とCP対称性の破れ
成績評価基準 各人に個別に課題を与え、結果をレポートとして提出してもらい、そのレポートにより成績を判定する
単位取得状況 登録者数:3 合格者数:3 不合格者数:0 単位取得率:1.000 (2004)
登録者数:11 合格者数:7 不合格者数:0 単位取得率:0.636 (2005)
登録者数:9 合格者数:6 不合格者数:0 放棄者数:3 単位取得率:0.666 (2006)
登録者数:7 合格者数:5 不合格者数:0 放棄者数:2 単位取得率:0.714 (2007)
登録者数:8 合格者数:8 不合格者数:0 放棄者数:0 単位取得率:1.000 (2008)
関連リンク 講義ノートのダウンロード
授業評価
改善計画

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