FYSS4556 QCD:n häiriöteoria (7 op)
Kuvaus
SU(3)-mittamuunnokset, mitan kiinnitys ja QCD:n Feynmanin säännöt
SU(N) algebra: väri-identiteettien johtaminen, sirontalaskujen väritekijöiden laskeminen
Inklusiivinen jettien ja kovien hadronien tuottaminen protoni-protoni-törmäyksissä: kinematiikka ja alimman kertaluvun partoniset vaikutusalat, gluonien polarisaatiotilat ja aaveet, partonijakaumat ja fragmentaatiofunktiot, kollineaarifaktorisaatio
Syvä epäelastinen sironta: sähköheikon virran tapaukset häiriöteorian alimmassa kertaluvussa, QCD:llä parannettu partonimalli, alinta seuraavan kertaluvun QCD-korjausten laskeminen ja partonijakaumien määrittely, DGLAP-skaalaevoluutioyhtälöt ja niiden ratkaisut
Drellin-Yanin dileptoniprosessi: kinematiikka, alimman ja alinta seuraavan kertaluvun vaikutusalojen laskeminen QCD:n häiriöteorialla
Kvarkonium-tilan hajoaminen: hajoamisleveyden laskeminen käyttäen QCD:n häiriöteoriaa ja hajoavan raskaan mesonin tilan epärelativistista rajaa.
Osaamistavoitteet
Opintojakson suoritettuaan opiskelija
ymmärtää QCD-dynamiikan roolin erityyppisissä hiukkastörmäyksissä
osaa laskea vahvan vuorovaikutuksen sirontojen vaikutusaloja sekä raskaiden mesonien hajoamisleveyksiä käyttäen QCD:n häiriöteoriaa
ymmärtää ryhmäteoreettisen SU(3)-värialgebran roolin QCD-sirontalaskuissa
tietää gluonien polarisaatiotilat ja osaa käsitellä niitä sirontalaskuissa oikealla tavalla
hahmottaa kollineaarifaktorisaation perusteet
ymmärtää partonijakaumien prosessiriippumattoman määritelmän ja osaa soveltaa tätä QCD-sirontalaskuissa
ymmärtää partonijakaumien skaalaevoluution perusteet
Esitietojen kuvaus
FYSS4300 Hiukkasfysiikka
Oppimateriaalit
Kirjallisuus
- R.K. Ellis, W.J. Stirling and B.R. Webber, QCD and Collider Physics (Cambridge Univ. Press), ISBN 0-521-54589-7.
- George Sterman, An introduction to Quantum Field Theory (Cambridge), ISBN 0-521-311322.
Suoritustavat
Tapa 1
Tapa 2
Osallistuminen opetukseen (7 op)
Luennot, laskuharjoitukset ja tentti.
Opetus
11.1.–17.3.2022 Luento-opetus
25.3.–25.3.2022 Final exam
Itsenäinen työskentely (7 op)
Itsenäinen opiskelu, harjoitustehtävät ja tentti.