Springer Berlin Heidelberg Naturwissenschaften & Technik*Feynman-Graphen und Eichtheorien für Experimentalphysiker

1 Relativistische Wellengleichungen. – 1. 1 Vorbemerkungen. – 1. 2 Betrachtungen zur Schrödingergleichung. – 1. 3 Die Klein-Gordon-Gleichung. – 1. 4 Die Dirac-Gleichung. – 1. 5 Nichtrelativistischer Grenzfall der Dirac-Gleichung. – 1. 6 Dirac-Gleichung für ein Elektron im elektromagnetischen Feld. – 1. 7 Übungsaufgaben. – 2 Relativistische Kovarianz der Dirac-Gleichung. – 2. 1 Vierervektoren, Lorentz-Transformation. – 2. 2 Die ? -Matrizen. – 2. 3 Ebene Wellen. Dirac-Spinoren. – 2. 4 Kovarianz der Dirac-Gleichung. – 2. 5 Spin des Elektrons. – 2. 6 Skalare und vektorielle Bilinearformen. – 2. 7 Übungsaufgaben. – 3 Interpretation der Lösungen negativer Energie. – 3. 1 Stückelberg-Feynman-Bild der Antiteilchen. – 3. 2 Die Wellenfunktionen des Positrons. – 3. 3 Übungsaufgaben. – 4 Feynman-Graphen. – 4. 1 Greensche Punktion. – 4. 2 Elektron-Propagator. – 4. 3 Matrixelement für Elektronenstreuung. – 4. 4 Photon-Propagator. – 4. 5 Feynman-Regeln. – 4. 6 Übungsaufgaben. – 5 Anwendung der Feynman-Graphen. – 5. 1 Streuung nichtrelativistischer Elektronen an Kernen. – 5. 2 Streuung relativistischer Elektronen an Kernen. – 5. 3 Elektron-Fermion-Streuung. – 5. 4 Myon-Paarerzeugung. – 5. 5 Elektron-Elektron- und Elektron-Positron-Streuung. – 5. 6 Teilchen-Antiteilchen-Symmetrie. – 5. 7 Compton-Streuung und Elektron-Positron-Vernichtung in ? -Quanten. – 5. 8 Übungsaufgaben. – 6 Schwache Wechselwirkungen. – 6. 1 Fermi-Theorie, intermediäre Bosonen. – 6. 2 Paritätsverletzung, (V-A)-Theorie. – 6. 3 Pion-Zerfall. – 6. 4 Neutrino-Lepton-Reaktionen. – 6. 5 Schwache Wechselwirkungen von Hadronen, Cabibbo-Winkel. – 6. 6 Schwache neutrale Ströme. – 6. 7 Schwacher Isospin, Charm-Quark. – 6. 8 Übungsaufgaben. – 7 Lepton-Quark-Wechselwirkungen, Parton-Modell. – 7. 1 Einführung. – 7. 2 Elektron-Kern-Streuung, Formfaktor. – 7. 3 Nukleon-Formfaktoren. – 7. 4 InelastischeElektron-Nukleon-Streuung. – 7. 5 Skaleninvarianz und Parton-Modell. – 7. 6 Quark-Parton-Modell. – 7. 7 Tief inelastische Neutrino-Nukleon-Streuung. – 7. 8 Elektron-Positron-Vernichtung in Hadronen. – 7. 9 Lepton-Paarerzeugung in Hadron-Stö? en. – 7. 10 Übungsaufgaben. – 8 Divergenz-Probleme in der schwachen Wechselwirkung. – Überschreiten der Unitaritätsgrenze bei der Punkt- Wechselwirkung. – Divergenzen im W-Boson-Modell. – Kompensation der Divergenz durch ein neutrales Feldquant. – 9 Eichinvarianz als dynamisches Prinzip. – 9. 1 Eichinvarianz und Maxwellsche Gleichungen. – 9. 2 Eichinvarianz in der Quantenmechanik. – 9. 3 Globale und lokale Phasentransformationen. – 9. 4 Das Eichprinzip. – 9. 5 Eichinvarianz und Masse der Feldquanten. – 9. 6 Polarisationsvektoren für Photonen. – 9. 7 Bedeutung der Potentiale in der Quantentheorie. – 9. 8 Übungsaufgaben. – 10 Eichinvarianz bei massiven Vektor-Feldern. – 10. 1 Die Erzeugung einer Photon-Masse im Supraleiter. – 10. 2 Die Higgs-Teilchen als Verallgemeinerung der Cooper-Paare. – 10. 3 Der Higgs-Mechanismus im Lagrange-Formalismus. – 10. 4 Übungsaufgaben. – 11 Das Standard-Modell der elektroschwachen Wechselwirkung. – 11. 1 Phaseninvarianz in der SU(2)-Symmetrie. – 11. 2 Schwacher Isospin, schwache Hyperiadung. – 11. 3 Lokale SU(2)l× U(l)-Transformationen, Kopplungen der Fermionen. – 11. 4 Feynman-Regeln der elektroschwachen Wechselwirkung. – 11. 5 Die Massen der W- und Z-Bosonen. – 11. 6 Die Massen der geladenen Fermionen. – 11. 7 Selbstwechselwirkung der Eichbosonen. – 11. 8 Eigenschaften der W- und Z-Bosonen. – 11. 9 Experimentelle Verifikation des Standard-Modells. – 11. 10 Übungsaufgaben. – 12 Quanten-Chromodynamik. – 12. 1 Historische Entwicklung der QCD. – 12. 2 SU(3)-Symmetrie und Quarkmodell. – 12. 3 Farbladungen. – 12. 4 Lokale SU(3)c-Invarianz, Gluon-Felder. – 12. 5Stabilität der $$
qbar q
$$-und qqq-Systeme. – 12. 6 Asymptotische Freiheit und Confinement. – 12. 7 Experimentelle Ergebnisse zur QCD. – 12. 8 Ausblick. – 12. 9 Übungsaufgaben. – A Lagrange-Funktion für ein Teilchen im elektromagnetischen Feld. – B Lagrange-Formalismus in der Quantenfeldtheorie. – C Polarisationsvektoren für Spin-1-Teilchen. – Literatur.