FYSS4556 QCD:n häiriöteoria (7 op)

Avaa opintojakson esite Sisussa
Opinnon taso:
Syventävät opinnot
Arviointiasteikko:
0-5
Suorituskieli:
englanti
Vastuuorganisaatio:
Fysiikan laitos
Opetussuunnitelmakaudet:
2020-2021, 2021-2022, 2022-2023, 2023-2024

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

Luentomoniste (Kari J. Eskola) 

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

Kuvaus:
Joka toinen vuosi, 2022 alkaen.
Arviointiperusteet:
Harjoitustehtävät ja tentti.
Opetusajankohta:
Periodi 3, Periodi 4
Valitaan kaikki merkityt osat

Tapa 2

Kuvaus:
Tämä suoritustapa on tarkoitettu opiskelijoille, joille suoritustapa 1 ei erityisistä syistä ole mahdollinen (esim. opetuskieli, asuminen muualla, suositus yksilöllisistä opintojärjestelyistä). Suoritustavasta on otettava yhteyttä opettajaan ennen kurssille ilmoittautumista.
Arviointiperusteet:
Harjoitustehtävät ja tentti.
Valitaan kaikki merkityt osat
Suoritustapojen osat
x

Osallistuminen opetukseen (7 op)

Tyyppi:
Osallistuminen opetukseen
Arviointiasteikko:
0-5
Arviointiperusteet:
Harjoitustehtävät ja tentti.
Suorituskieli:
englanti
Työskentelytavat:

Luennot, laskuharjoitukset ja tentti. 

Ei julkaistua opetusta
x

Itsenäinen työskentely (7 op)

Tyyppi:
Itsenäinen työskentely
Arviointiasteikko:
0-5
Arviointiperusteet:
Harjoitustehtävät ja tentti.
Suorituskieli:
englanti
Työskentelytavat:

Itsenäinen opiskelu, harjoitustehtävät ja tentti. 

Opetus