By Christoph Berger
Dieses Lehrbuch bietet, von den Grundlagen zu den modernen Experimenten, eine systematische Einführung bis hin zu den jüngsten Entwicklungen des Gebiets. Experimentelle Hilfsmittel wie Beschleuniger und Detektoren werden zu Beginn besprochen. Dann folgen die Symmetrieprinzipien und ihre Anwendungen. Im folgenden wird das Standardmodell entwickelt, das die heutige experimentelle und theoretische Diskussion weitgehend beherrscht. Hierzu werden wesentliche Bereiche der Quantenelektrodynamik, des Quarkmodells, der Quantenchromodynamik und der elektroschwachen Theorie erläutert. Die neuen Experimente zur Entdeckung des Higgs-Bosons und zur Neutrinophysik werden ausführlich behandelt, bevor die Frage nach möglichen Erweiterungen des Standardmodells im Lichte der jüngsten experimentellen Ergebnisse untersucht wird. Das Lehrbuch ist ansprechend gestaltet, 88 Übungen mit Lösungshinweisen dienen der Vertiefung.
Der Autor
Christoph Berger, geboren 1939, advertising Bonn 1968, Habilitation 1973 Aachen. Von 1974 bis 2004 Professor für Hochenergiephysik an der RWTH-Aachen. Verschiedene Forschungsaufenthalte am DESY, CERN und der Cornell-University.
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Protonzerfall beobachtet worden. Dies führt zur Angabe von unteren Grenzen für die Lebensdauer. Viele Elementarteilchen treten als Ladungsmultipletts auf, d. h. als Mitglieder einer Teilchengruppe praktisch gleicher Masse, die sich zunächst nur durch ihre Ladung unterscheiden. Proton und Neutron lassen sich so als Mitglieder eines Dubletts von Kernteilchen (Nukleonen) auffassen. Die Pionen bilden ein Ladungstriplett C ; 0 ; . Durch diese Ladungsmultipletts wird die Zahl der unabhängigen Teilchen reduziert.
104) b zusammenfassen kann. Eine lange, gezielte Suche nach Ereignissen mit der Signatur der Erzeugung von top-Quarks führte 1995 am Fermi National Laboratory in den USA zum Erfolg. Im Speicherring dieses Labors wurden Protonen mit Antiprotonen bei einer Strahlenergie von 900 GeV zur Kollision gebracht. Das Experiment läßt sich ohne weitere Vorkenntnisse aus der Teilchenphysik nicht wirklich verstehen. Eine Beschreibung des Experiments ist daher erst in Abschn. 5 nach Klärung der theoretischen Grundlagen zu finden.
5 Das Impulsspektrum der Elektronen im ˇ-Zerfall des Neutrons [Chr72]. 0 Ekin /m Dies ist aber bei Gültigkeit der Drehimpulserhaltung im Widerspruch zum halbzahligen Spin des Neutrons. Aus beiden Schwierigkeiten befreite W. Paulis Neutrinohypothese. Im ˇZerfall wird ein zusätzliches Teilchen, das Neutrino ( ) ausgesandt, das wir in Übereinstimmung mit den noch folgenden Diskussionen schon jetzt als Antielektron-Neutrino bezeichnen, n ! 4 angegeben. Die Ladung 0 ergibt sich aus der Ladungserhaltung im Prozeß.