Физика высоких энергий и элементарные частицы

Введение

Свойства фундаментальных взаимодействий

• Константы взаимодействий и последствия их сравнения
• Константа сильного взаимодействия
• Свойства основных типов взаимодействий для фундаментальных фермионов
• Использование основных закономерностей теории относительности
• Применение квантовой теории в физике частиц

Экспериментальная база физики высоких энергий

• Основные физические величины используемые при описании явлений, происходящих в микромире
• Система Хэвисайда и ее связь с системой СГС
• Планковские (естественные) единицы
• Экспериментальная техника - ускорительные комплексы
• Методы измерения поперечных сечений в разных типах взаимодействий
• Методы измерения поперечных сечений в сильных взаимодействиях

Методы анализа процессов взаимодействия

• Системы координат преобразования Лоренца
• Инварианты лоренцевских преобразований
• Применение кинематических соотношений для определения инвариантных масс частиц

Структура материи

• Лептоны - точечные частицы
• Определение размеров ядер
• Структура нуклона

Свойства кварков и глюонов из экспериментов по е⁺е^- аннигиляции

• Спин кварка
• Наличие цвета у кварка
• Определение потенциала взаимодействия между кварками

Модель Большого Взрыва

• Стандартная космологическая модель Большого Взрыва
• Возможности современных ускорителей подтвердить модель Большого Взрыва
• Астрофизика элементарных частиц
• О природе материи во Вселенной
• Нейтринная астрономия
• Эксперименты с нейтрино и планирование их практического применения

Экзотические частицы

• Хиггс-бозоны
• Супсрсиммстричныс частицы (SUSY-частицы)
• Магнитные монополи
• Тахионы
• Аксионы
• WIMP-частицы

Космические лучи

• История исследования
• Методы исследования космического излучения
• Энергетический спектр первичного космического излучения
• Природа первичного космического излучения
• Космические лучи в атмосфере Земли
• Экзотические события в космических лучах

Проблемы физики высоких энергий XXI века

• Проблемы Стандартной Модели
• Физический вакуум
• Особенность существования нашей Вселенной
• Литература