素粒子・原子核物理学特別講義Ⅶ / Hadron physics - from basics to recent achievements

後期集中 その他 連講. 単位数/Credit(s): 1. 担当教員/Instructor : 理学部非常勤講師. 学期/Semester: 後期集中. 開講年度/Year: 2024. 科目ナンバリング/Course code/number: SPH-PNP613J. 使用言語/Language Used in Course: 日本語.

所属講座等

量子基礎物理学講座

授業題目

ハドロン物理学ー基礎から最近の発展まで

Course Title

Hadron physics - from basics to recent achievements

授業の目的と概要

ハドロン物理の基礎から最近の話題について紹介する。ハドロンの諸性質の基礎は量子色力学だが、その困難な性質のため、クォーク模型、カイラル対称性などのアイデアが考案されてきた。この講義ではその基礎を解説したのちに、実験データとの比較に必要となる量子力学の散乱理論を解説する。束縛状態、共鳴状態など物理学の様々な分野に共通する普遍的な概念である。これらの紹介のちに、最近の話題であるエキゾチックハドロンの最新の進展を紹介する。

Purpose/Abstract

This lecture will introduce the basics and recent topics of hadron physics. The basis of hadron properties is quantum chromodynamics, but due to its difficult nature, ideas such as the quark model and chiral symmetry have been invented. In this lecture, the fundamentals will be explained for the study of hadrons. As a tool that connects theory and experiments, the scattering theory of quantum mechanics will be explained. Bound states, resonance states, etc. are universal concepts common to various fields of physics. These will be followed by an introduction to the latest developments in exotic hadrons.

学習の到達目標

クォーク模型、π中間子の性質などの具体的な例を見ながら、対称性が物理学において果たす役割を理解する。また理論と実験を比較する方法を学ぶ。

Goal

Students will understand the role that symmetry plays in physics by looking at specific examples such as the quark model and the properties of the pi meson. Students will also learn how to compare theory and experiment.

授業内容・方法と進度予定

1．序
2．クォーク模型
3．カイラル対称性
4．粒子の崩壊
5．粒子の生成
6．散乱振幅
7．最近の話題

Contentsandprogressscheduleofthe class

1．Introduction
2．Quark model
3．Chiral symmetry
4．Decay of particles
5．Production reactions
6．Scattering amplitudes
7．Recent topics

成績評価方法

講義中の質問とレポート

Grading

Questions that are asked by student, and homeworks

教科書および参考書

相対論的多体系としての原子核 - 相対論的平均場理論とカイラル対称性 土岐　保坂 大阪大学出版会 2011, ISBN978-4-87259-390-7
Hadrons from Quarks and Chiral Symmetry, Handbook of Nuclear Physics, Hosaka, Springer, 2023, https://doi.org/10.1007/978-981-15-8818-1_56-1

Books required/referenced

Quarks, Baryons and Chiral Symmetry, Hosaka and Toki, World Scientific, 2001, ISBN-10:9810246293
Hadrons from Quarks and Chiral Symmetry, Handbook of Nuclear Physics, Hosaka, Springer, 2023, https://doi.org/10.1007/978-981-15-8818-1_56-1

授業時間外学習

参考書による自主学習

Preparation and review

Study by themselves by using the textbooks