The main aim of the course is to provide an introduction to state-of-the-art theoretical approaches to describe nuclear systems composed of few baryons. Particular emphasis will be placed on employing modern systematical methods based on so-called ab initio computational techniques to solve the Schrödinger equation with realistic Hamiltonians derived from effective quantum field theories. The lecture is suitable for more advanced and doctoral students of Nuclear and Particle or Theoretical Physics. Basic knowledge of quantum mechanics and quantum field theory is necessary.

Hlavním cílem předmětu je seznámit studenty se současnými teoretickými přístupy k popisu struktury jaderných systémů s malým počtem baryonů. Důraz bude kladen na aplikace moderních systematických metod založených na tzv. ab initio výpočetních technikách pro řešení Schrödingerovy rovnice s realistickými Hamiltoniány odvozenými v rámci efektivních kvantových teorií pole. Předmět je vhodný pro pokročileší studenty a doktorandy oboru jaderná a částicová fyzika nebo teoretická fyzika. Předpokládá se základní znalost kvantové mechaniky a kvantové teorie pole.

• A. Messiah, Quantum mechanics.

• M. E. Peskin, D. V. Schroeder, An introduction to quantum field theory.

• S. Scherer, M. R. Schindler, A primer for chiral perturbation theory, Lect. Notes Phys. 830, 1-388, 2012.

• R. Machleidt, D. R. Entem, Chiral Effective Field Theory and Nuclear Forces, Phys. Rept. 503, 1-75, 2011.

• M. Hjort-Jensen, M. P. Lombardo, U. van Kolck, An Advanced course in Computational Nuclear Physics (Bridging the Scales from Quarks to Neutron Stars)

• A. Messiah, Quantum mechanics.

• M. E. Peskin, D. V. Schroeder, An introduction to quantum field theory.

• S. Scherer, M. R. Schindler, A primer for chiral perturbation theory, Lect. Notes Phys. 830, 1-388, 2012.

• R. Machleidt, D. R. Entem, Chiral Effective Field Theory and Nuclear Forces, Phys. Rept. 503, 1-75, 2011.

• M. Hjort-Jensen, M. P. Lombardo, U. van Kolck, An Advanced course in Computational Nuclear Physics (Bridging the Scales from Quarks to Neutron Stars)

• Quantum-mechanical description of two-body system

• Coordinate and momentum-space representation, local and nonlocal interactions

• Scattering and bound states, Lippmann-Schwinger equation

• Basic properties of nuclear forces

• Phenomenological models of baryon-baryon interactions

• Models derived from effective field theories

• "pionless" effective field theory

• chiral effective field theory

• Three- and few-body nuclear systems

• Relative Jacobi coordinates

• Antisymmetrization of the wave function for systems of identical fermions

• Faddeev equations

• Solutions of Shrödinger equation by variational basis-expansion methods (No-Core Shell Model, Hyperspherical Harmonics Method, Stochastic Variational Method)

• Kvantově mechanický popis systému dvou částic

• Souřadnicová a impulsová reprezentace, lokální a nelokální interakce

• Rozptylové a vázané stavy, Lippmann-Schwingerova rovnice

• Základní vlastnosti jaderných interakcí

• Fenomenologické modely baryon-baryonové interakce

• Modely odvozené z efektivních kvantových teorií pole

• tzv. "pionless" efektivní teorie

• chirální efektivní teorie

• Problém tří a více částic v jaderné fyzice

• Relativní Jacobiho souřadnice

• Antisymetrizace vlnové funkce pro systémy identických fermionů

• Fadějevovy rovnice

• Variační metody řešení Schrödingerovy rovnice založené na rozvoji vlnové funkce v bázi (No-Core Shell Model, Hyperspherical Harmonics Method, Stochastic Variational Method)