послевузовсеое профессиональное образовние (аспирантура)

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
ПОСЛЕВУЗОВСЕОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВНИЕ
(АСПИРАНТУРА)
УТВЕРЖДАЮ
Проректор-директор ФТИ
--------------------- Долматов О.Ю.
«____»_______________2013 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
КАЛИБРОВОЧНЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ В ТЕОРИИ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ
ЧАСТИЦ
(ОД.А.04 «Дисциплины по выбору» основной образовательной программы подготовки
аспиранта по отрасли науки 01.00.00 – Физико-математические науки)
Научная специальность
Присуждаемая ученая степень
Форма обучения
Руководитель ООП
01.04.16 – Физика атомного ядра и элементарных частиц
кандидат наук
Очная
д.ф.-м.н., профессор каф. ВММФ ФТИ Фикс А.И.
ТОМСК 2013 г.
ПРЕДИСЛОВИЕ
1. Рабочая программа составлена на основании федеральных государственных
требований
к
основной
образовательной
программе
послевузовского
профессионального образования по специальности 01.04.16 – Физика атомного ядра и
элементарных частиц
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА РАССМОТРЕНА И ОДОБРЕНА на заседании
обеспечивающей кафедры «Высшей математики и математической физики» протокол №
____ от ___ _____________ 2013 г.
Научный руководитель программы
аспирантской подготовки
А.И. Фикс
2. Программа СОГЛАСОВАНА с институтами, выпускающими кафедрами специальности; СООТВЕТСТВУЕТ действующему плану.
Проректор-директор ФТИ
О.Ю. Долматов
Заведующий обеспечивающей кафедрой
А.Ю. Трифонов
ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
1. ЦЕЛИ ПРЕПОДАВАНИЯ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
Рассматриваемая дисциплина является основной в подготовке аспирантов по
специальности 01.04.16 «Физика атомного ядра и элементарных частиц».
Целями преподавания дисциплины являются:
овладение основными понятиями квантовой теории рассеяния
овладение логическими основами курса, необходимыми для решения теоретических и
практических задач
приобретение навыков использования математического аппарата квантовой теории
рассеяния при решении инженерных задач
формирование навыков самостоятельной работы, необходимых для использования
приобретенных знаний при изучении специальных дисциплин и дальнейшей
практической деятельности; развитие математической интуиции, воспитание
математической культуры.
Аспирант, изучивший дисциплину «КАЛИБРОВОЧНЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ В
ТЕОРИИ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЧАСТИЦ», должен
знать:
- базовые элементы математического квантовой теории рассеяния;
- особенности описания процессов рассеяния в различных энергетических
областях;
уметь:
- использовать основные методы квантовой теории рассеяния для исследования
конкретных процессов;
иметь опыт:
- вычисления сечений процессов рассеяния и реакций;
2. ЗАДАЧИ ИЗЛОЖЕНИЯ И ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Для достижения целей, поставленных при изучении дисциплины, предусмотрено
широкое использование в учебном процессе активных и интерактивных форм проведения
занятий (семинаров в диалоговом режиме, дискуссий, разбора конкретных ситуаций,
групповых дискуссий) в сочетании с внеаудиторной работой с целью формирования и
развития профессиональных навыков аспирантов. Одной из основных активных форм
обучения, связанных с ведением того вида деятельности, к которым готовится аспирант
(научно-исследовательский, научно-педагогический),
является семинар, к работе
которого привлекаются ведущие исследователи и специалисты-практики, и являющийся
основой корректировки индивидуальных учебных планов аспиранта.
Проверка приобретенных знаний, навыков и умений осуществляется посредством
опроса студентов на практических занятиях, решения индивидуальных заданий и сдачи
зачета.
СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
Тема 3. Тория групп SU(N)
лекции
семинары
самостоятельная
работа
экзамен
1
Раздел 1. Скалярные поля и поля Янга-Миллса
Тема 1. Скалярные поля. Юкавское
взаимодействие скалярных частиц с фермионами.
Тема 2. Самодействие в теории скалярных полей.
Вакуумное среднее
Всего учебных занятий
(в часах)
Всего учебных
занятий в часах
Наименование разделов и тем
Трудоемкость (в ЗЕТ)
1. Разделы дисциплины и виды занятий
Приведенная ниже таблица показывает вариант распределения учебного времени,
отводимого на освоение основных модулей предлагаемого курса согласно учебному
плану.
2
3
4
5
6
1
3
1
3
1
3
Тема 4. Поля Янга-Миллса.
1
3
1
3
1
3
1
3
1
3
1
3
1
3
Тема 11. Механизм Хиггса генерации масс.
1
3
Тема 12. Лагранжиан Стандартной модели.
1
3
Тема 13. Поколения элементарных частиц.
1
3
Тема 14. Модели большого объединения.
1
3
Тема 5. Перенормировки пропагаторов, вершин и
зарядов.
Раздел 2. Квантовая хромодинамика
Тема 6. Лагранжиан квантовой хромодинамики.
Кварки и глюоны.
Тема 7. Инфракрасная расходимость в КХД.
Адроны.
Раздел 3. Электрослабая теория
Тема 8. Феноменологический Лагранжиан
электрослабой теории
Тема 9. Массивные векторные поля. Векторные
бозоны как кванты электрослабого
взаимодействия.
Раздел 4. Стандартная Модель
Тема 10. Спонтанное нарушение симметрии.
Безмассовые бозоны.
Раздел 5. Глубоконеупругое рассение лептонов
Тема 15. Кинематика глубоконеупругого
рассеяния
1
Тема 16. Модель партонов.
Тема 17. Эволюция распределений кварков и
глюонов в адронах.
Тема 18. Процесс Дрелла-Яна. Образование W и
Z-бозонов в столкновениях адронов.
Всего по курсу
2
Зачет по дисциплине
Всего по дисциплине
3
1
3
1
3
1
3
18
54
0
2
72
0
18
54
2. Содержание разделов и тем
Раздел 1. Скалярные поля и поля Янга-Миллса
Тема 1. Скалярные поля. Юкавское взаимодействие скалярных частиц с фермионами.
Тема 2. Самодействие в теории скалярных полей. Вакуумное среднее
Тема 3. Тория групп SU(N)
Тема 4. Поля Янга-Миллса.
Тема 5. Перенормировки пропагаторов, вершин и зарядов.
Раздел 2. Квантовая хромодинамика
Тема 6. Лагранжиан квантовой хромодинамики. Кварки и глюоны
Тема 7. Инфракрасная расходимость в КХД. Адроны.
Раздел 3. Электрослабая теория
Тема 8. Феноменологический Лагранжиан электрослабой теории.
Тема 9. Массивные векторные поля. Векторные бозоны как кванты электрослабого
взаимодействия.
Раздел 4. Стандартная Модель
Тема 10. Спонтанное нарушение симметрии. Безмассовые бозоны.
Тема 11. Механизм Хиггса генерации масс.
Тема 12. Лагранжиан Стандартной модели.
Тема 13. Поколения элементарных частиц.
Тема 14. Модели большого объединения.
Раздел 5. Глубоконеупругое рассение лептонов
Тема 15. Кинематика глубоконеупругого рассеяния.
Тема 16. Модель партонов.
Тема 17. Эволюция распределений кварков и глюонов в адронах.
Тема 18. Процесс Дрелла-Яна. Образование W и Z-бозонов в столкновениях адронов.
3. Содержание зачета по дисциплине «КАЛИБРОВОЧНЫЕ
ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ В ТЕОРИИ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЧАСТИЦ»
Зачет принимается в письменном виде с последующим устным собеседованием по
вопросам, указанным в билете. На подготовку ответов в письменном виде отводится один
академический час. Для получения зачета аспирант должен дать развернутый ответ на два
теоретических вопроса и представить решение одной задачи. На зачете аспирант должен
продемонстрировать высокий научный уровень и научные знания по дисциплине
«КАЛИБРОВОЧНЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ В ТЕОРИИ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ
ЧАСТИЦ»
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
Основная литература
1. В.Б. Берестецкий , Е.М. Лившиц, Л.П. Питаевский, Квантовая электродинамика,
изд. Наука, 1980.
2. Н.Н. Боголюбов, Д.В. Ширков, Введение в теорию квантованных полей, изд.
Наука, 1973.
3. Д.Д. Бьеркен, С.Д. Дрелл, Релятивистская квантовая теория, т. I, т. II, Наука 1978.
4. Н.Н. Боголюбов, Д.В. Ширков, Квантовые поля, изд. Наука, 1980.
Дополнительная литература
1. Л. Б. Окунь, Лептоны и кварки, изд. Наука, 1981.
2. Ю. Швингер, Частицы, источники, поля, изд. Мир, 1976.
МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
1. Компьютерный класс—15 компьютеров на базе Sempron 2200, программное
обеспечение перевода с русского языка на английский, аудио- и видео-записи.
2. Специализированная лекционная аудитория – компьютер на базе Sempron 2200,
проектор LG DLP, экран, презентации лекций.
3. Компьютерный класс с пакетами прикладных программ.