Theorie der Elementarteilchen

Nach einer historisch orientierten Einleitung werden die Grundbegriffe der Quantenfeldtheorie eingeführt. Zusammen mit einer Erläuterung der Symmetrien in der klassischen Physik und der Quantenphysik bilden sie die Basis zur Darstellung der bekannten Wechselwirkungen: elektromagnetische, schwache und starke. Bemerkungen zur Renormierung ergänzen die qualitative Beschreibung. Ziel ist es, die theoretischen Grundlagen der Teilchenphysik möglichst elementar darzulegen.

1 Einleitung.- 1.1 Historische Vorbemerkung.- 1.2 Teilchen und ihre Eigenschaften.- 1.3 Wechselwirkungen.- 2 Grundbegriffe der Quantenfeldtheorie.- 2.1 Das quantisierte Feld.- 2.2 Der Propagator.- 2.3 Greensche Funktionen.- 2.4 Feynman-Diagramme für Greensche Funktionen.- 2.5 Die S-Matrix.- 2.6 Streuquerschnitte.- 3 Symmetrien.- 3.1 Diskrete Symmetrien.- 3.2 Kontinuierliche Transformationen.- 3.3 Nichtabelsche innere Symmetrietransformationen.- 4 Die elektromagnetische Wechselwirkung.- 4.1 Das abelsche Eichprinzip.- 4.2 Einfache Prozesse.- 4.3 e+p+ ? e-p+ Formfaktoren des Protons.- 5 Die schwache Wechselwirkung.- 5.1 Strom × Strom-Form.- 5.2 Die elektroschwache Eichtheorie.- 6 Die starke Wechselwirkung: QCD.- 6.1 Struktur der Hadronen.- 6.2 Partonen; Skalenverhalten nach Bjorken.- 6.3 Asymptotische Freiheit.- 6.4 QCD.- 6.5 Valenzquarks, Seequarks, Gluonen.- 7 Renormierung.- 7.1 Naive Divergenzgrade.- 7.2 Regularisierung, Renormierung.- 7.3 QED.- 7.4 QCD.- 7.5 Die elektroschwache Eichtheorie.- 8 Experimentelle Tests.- 8.1 QED.- 8.2 Die elektroschwache Eichtheorie.- 8.3 QCD.- 8.4 Die CKM-Matrix.- 8.5 CP-Verletzung.- 8.6 Massive Neutrinos.- 9 Offene Fragen.- 9.1 Informationsquellen, Literatur.- A Einheiten.- B Die Dirac-Gleichung.- C Vektorfelder.

Professor Dr. Klaus Sibold, Universität Leipzig