講義概要

高エネルギー素粒子物理実験の基礎から近年の発展迄を解説する。前半は素粒子実験の基礎となる、保存則・対称性などの議論、クォーク模型や量子色力学、そして電弱統一論の概観、及び加速器・測定器の基礎について学ぶ。後半は素粒子の標準理論及びそれを越える物理の例を紹介し、その様な新しい物理を目指す最先端の実験が何をどこ迄明らかにしようとしているのかを紹介する。　また標準的な測定器の実演を行う。

講義の目的

高エネルギー素粒子物理実験の基礎から近年の発展迄を解説する。前半は素粒子実験の基礎となる、保存則・対称性などの議論、クォーク模型や量子色力学、そして電弱統一論の概観、及び加速器・測定器の基礎について学ぶ。後半は素粒子の標準理論及びそれを越える物理の例を紹介し、その様な新しい物理を目指す最先端の実験が何をどこ迄明らかにしようとしているのかを紹介する。　また標準的な測定器の実演を行う。

講義計画

基本は板書＋プリント（図など）配布で進めるので、ノート持参のこと。
　１）　全体概論、　素粒子の種類と性質、クォークとレプトン
　２）　相互作用と粒子の場
　３）　不変性の原理と保存則
４）　加速器と散乱断面積、衝突型実験の例：LHCアトラス実験
５）　粒子の検出・測定：アトラス実験を例に
　６）　クォーク模型とハドロン
　７）　レプトン、クォークの散乱　
　８）　量子色力学、グルーオン、ジェット
　９）　弱い相互作用とW,Zの発見
１０）　電弱統一理論
１１）　ヒッグス機構とヒッグス粒子探索
１２）　標準理論のまとめと残された課題
１３）　標準理論を越える物理（超対称性、余剰次元などの探索）
１４）　（予備）　日本＆世界の高エネルギー実験最前線
適宜）　実験の手法：　プラスチックシンチレータ、電磁カロリメータ、シリコン半導体検出器、MWPC, GEMなどの実物を紹介

教科書・参考書等

参考書）　素粒子物理入門（培風館）　渡邊靖志著
　　　　　　Introduction to High Energy Physics (Cambridge) D.H.Perkins

成績評価

講義中の課題、期末レポート等による。

担当教員の一言

本来単純であるべき素粒子の世界をなるべく単純に理解出来る様な講義を目指します。