PředmětyPředměty(verze: 837)
Předmět, akademický rok 2018/2019
   Přihlásit přes CAS
Částicová fyzika za standardním modelem II - NJSF140
Anglický název: Beyond Standard Model Physics II
Zajišťuje: Ústav částicové a jaderné fyziky (32-UCJF)
Fakulta: Matematicko-fyzikální fakulta
Platnost: od 2015
Semestr: letní
E-Kredity: 4
Rozsah, examinace: letní s.:2/1 Zk [hodiny/týden]
Počet míst: neomezen
Minimální obsazenost: neomezen
Stav předmětu: vyučován
Jazyk výuky: čeština
Způsob výuky: prezenční
Garant: Ing. Michal Malinský, Ph.D.
Anotace -
Poslední úprava: T_UCJF (19.03.2015)
Základy teorií velkých sjednocení Georgi-Glashowův SU(5) model Rozpad protonu v SU(5) unifikacích Predikce slabého směšovacího úhlu ve SM Základy supersymetrie – Coleman-Mandula teorém, Haag-Lopuszanski-Sohnius teorém, Wess-Zuminův model Supersymetrické kalibrační teorie Minimální supersymetrický Standardní model Supersymetrické teorie velkých sjednocení SO(10) velké unifikace
Literatura -
Poslední úprava: T_UCJF (19.04.2013)
Literatura:
[1] R.Slansky, Phys.Repts. 79 (1981)

[2] P.Langacker, Phys.Repts. 72 (1981)

[3] H. Georgi, Lie algebras in particle physics ISBN 0738202339

[4] S.Weinberg, Introduction to Quantum field theory ISBN 0521550025

[5] S. Coleman, Aspects of symmetry ISBN 0521267064

[6] R. Bertlmann, Anomalies in quantum field theory ISBN 0198520476

[7] M. Peskin, D. Schroeder, Introduction to Quantum field theory ISBN 0201503972

[8] G.G.Ross, Grand Unified Theories, 1984, ISBN 0805-369678

[9] R.N.Mohapatra, Unification & Supersymmetry, 1986/92, ISBN 0378-955348

[10] D.Bailin, A.Love, SUSY gauge field theories and string theory, ISBN 0750-302674

[11] R.N.Mohapatra, P.B.Pal, Massive neutrinos in Physics and Astrophysics, ISBN 9812380701

[12] S. Martin, Supersymmetry primer, hep-ph/9709356

Sylabus -
Poslední úprava: T_UCJF (19.04.2013)
I. Supersymetrie - teoretické základy [10,12]
⁃ vznik supersymetrie

⁃ dvojkomponentní spinory

⁃ tečkované a netečkované indexy

⁃ supersymetrické transformace

⁃ minimální Wess-Zuminův model

⁃ minimal SUSY algebra a její reprezentace

⁃ komponentní vs. superpolní formalizmus

II. Supersymetrie - modelové konstrukce [10,12]
⁃ Supersymetrické lagrangiány

⁃ F- a D-členy jako základní stavební kameny, superpotenciál, skalární potenciál

⁃ Supersymetrické kalibrační interakce

III. Minimální supersymetrický standardní model [10,12]
⁃ Definice MSSM v bázi kalibračních proudů

⁃ Stupně volnosti MSSM, potřeba páru dubletů

⁃ Měkké narušení supersymetrie

⁃ Flavour struktura MSSM

IV. Úvod do MSSM fenomenologie [10,12]
⁃ R-parita a její narušení

⁃ Anomální magnetický moment mionu, elektrické dipólové momenty

⁃ flavour- a CP-problémy MSSM, nezachování "vůně" v leptonovém sektoru

⁃ fenomenologie MSSM na urychlovačích

⁃ MSSM a problém temné hmoty

V. Běžící vazby v supersymetrii [4,7]
⁃ Běžení kalibračních vazeb v obecné supersymetrické teorii

⁃ Běžení kalibračních vazeb v MSSM

⁃ Slabý směšovací úhel v MSSM

⁃ Radiační narušení elektroslabé symetrie v rámci MSSM

⁃ mSUGRA

⁃ invariantní kombinace hmotových parametrů (pokud bude čas)

VI. Supersymetrické unifikace [9,10]
⁃ Selhání jednoduché unifikace v rámci minimálního SU(5) modelu

• Jednoduchá rozšíření minimálního SU(5) modelu (hmota v adjungované reprezentaci atd.)

⁃ Obecné aspekty supersymetrických unifikací

⁃ Minimální SUSY SU(5) GUT

• Struktura - dodatečný Higgsův multiplet

⁃ Rozpad protonu v SUSY

• d=5 operátory s výměnou těžkého Higgsina, preference kaonů v koncovém stavu

⁃ Problémy minimálního SUSY SU(5) modelu (rozpad protonu, neutrina)

VII. SO(10) unifikace [1,2,3,6,8,9,11]
⁃ U(1)B-L [ x SU(2)R ] jako minimální rozšíření kalibrační grupy SM

• Původ absolutní škály hmotností neutrin v LR modelech

• Pati-Salamova symetrie a leptonové číslo jako čtvrtá barva

⁃ SO(10) unifikace

• Spinory a tensory SO(10)

• SO(10) v jazyce SU(5) a Pati-Salamovy symetrie

• supersymetrické vs. nesupersymetrické modely

• Renormalizovatelný vs. nerenormalizovatelný seesaw mechanismus

• Rozpad protonu v SO(10) (d=6 operátory, d=4 & d=5 operátory v SUSY)

VIII. Neporuchové aspekty velkých unifikací (pokud zbude čas) [4,5,7]
⁃ Clasická neporuchová řešení ve kalibračních teoriích se spontánním narušením

• Solitony ve fi^4 teorii v 1+1 dimenzích

• Derrickův teorém a potřeba kalibračních polí

• Nielsenův-Olessenův vortex ve 2+1 dimenzích, topologické náboje

• t'Hooftův-Polyakovův monopól ve 3+1 dimenzích, Georgi-Glashowův SU(2) model

⁃ Monopóly ve velkých unifikacích and jejich klasifikace, první a druhá třída homotopie

⁃ Monopólová katalýza rozpadu protonu a la Callan-Rubakov

⁃ Monopóly v inflačních scénářích vývoje vesmíru

 
Univerzita Karlova | Informační systém UK