Aplikovaná kvantová chromodynamika při vysokých energiích

Garant předmětu:

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra fyziky

Anotace:

Přednáška je zaměřená na některé základní praktické aplikace kvantové chromodynamiky v souvislosti s pochopením dynamiky procesů v částicové fyzice při vysokých energiích na protonových i jaderných terčících v současnosti měřených experimenty na urychlovačích RHIC a LHC. Poskytuje doplňující informace k přednášce Základy kvantové chromodynamiky.

Požadavky:

Znalost kvantové teorie pole a základů kvantové chromodynamiky

Osnova přednášek:

1. Základy teorie silné interakce

- QCD Lagrangian a jeho symetrie,

- QCD versus QED,

- asymptotická svoboda,

- narušení chirální symetrie,

- confinement,

- evidence pro barevné kvarky

2. Barevní průzračnost

- quazielastický rozptyl na jadrách,

- difrakční elektroproduce vektorových mezonů.

3. Hadronizace barevních nábojů.

4. DIS:

- Bjorkenovo škálování a partonový model,

- narušení škálování a DGLAP evoluční rovnice,

- faktorizační teorém,

- BFKL formalizmus,

- GLR-MQ evoluční rovnice a saturace.

5. Formalizmus barevního dipólu - DIS při malých x:

- KST vs GBW model,

- GBW model zpárovaný s DGLAP rovnicí a dipólovou evolucí.

6. Produkce Drell-Yan párů a přímych fotonů

- partonový popis vs přístup barevného dipólu.

7. Difrakce

- difrakce v neabelovských teoriích,

- kvantová mechanika difrakce,

- difrakční DIS,

- difrakční Drell-Yan reakce,

- difrakční produkce Higgsových bozonů.

8. Kvarkové a gluonové stínení, Croninov efekt a jadrové rozšíření

9. Vyhašení hadronů s velikými pT: Energetické ztráty vs barevná průzračnost

10. Zachování energie v jaderných reakcích s velikými pT

11. Produkce těžkých kvarků jako alternativní způsob studia vlastností materie vzniklé po srážce těžkých iontů

Osnova cvičení:

Cíle studia:

Poskytnout hlubší pochopení kvantové chromodynamiky, s přihlédnutím zejména k současným potřebám analýzy a interpretaci údajů naměřených experimentami v CERN a BNL. Přednáška je zaměřena hlavně pro studenty doktoradského studia.

Znalosti:

Metody používané v kvantové chromodynamice

Schopnosti:

Aplikace metod používaných v kvantové chromodynamice

Studijní materiály:

Základní literatura:

1. H. Georgi: Lie Algebras in Particle Physics; Perseus Books, 1999.

2. J. D. Bjorken, S. D. Drell: Relativistic Quantum Theory; McGraw-Hill Book Co., 1965.

3. M. E. Peskin, D. Schroeder: An Introduction To Quantum Field Theory; Westview Press, 1992.

4. F. Halzen, A. D. Martin: Quarks and Leptons; John Wiley and sons, 1984.

5. W. Greiner, S. Schramm, E. Stein: Quantum Chromodynamics; Springer, 1989.

6. R. Vogt: Ultrarelativistic Heavy-Ion Collisions; Elsevier Science, 2007.

7. S. Sarkar, H. Satz, B. Sinha: The Physics of the Quark-Gluon Plasma; Springer, 2010.

8. Xin-Nian Wang: Systematic study of high p T hadron spectra in pp, pA, and AA collisions at ultrarelativistic energies; Phys.Rev. C61 064910 (2000).

Doporučená literatura:

1. B. Z. Kopeliovich, J. Nemchik: Challenges of high-pT processes on nuclei; J.Phys G38, 043101 (2011).

2. B. Z. Kopeliovich, J. Nemchik, et al.: Color transparency versus quantum coherence in electroproduction of vector mesons off nuclei; Phys.Rev. C65, 035201 (2002).

3. B. Z.Kopeliovich, J. Nemchik, et al.: Nuclear hadronization: Within or without?; Nucl.Phys. A740, 211 (2004).

4. B. Z.Kopeliovich, A. Schaefer, A. V. Tarasov: Nonperturbative effects in gluon radiation and photoproduction of quark pairs; Phys.Rev. C62, 054022 (2000);

Bremsstrahlung of a quark propagating through a nucleus; Phys.Rev. C59, 1609 (1999).

5. B. Z. Kopeliovich, J. Nemchik et al.: Energy conservation in high-pT nuclear reactions; Int.J.Mod.Phys. E23, 1430006 (2004).

6. J. L.Albacete, et al.: Predicions for p+Pb collisions at sqrt{s} = 5 TeV; Int.J.Mod.Phys. E22, 1330007 (2013).

7. B. Z. Kopeliovich, J. Nemchik, et al.: Quenching of high-pT hadrons: Energy loss vs color transparency; Phys.Rev. C86, 054904 (2012).

8. B. Z. Kopeliovich, A. Rezaeian: Applied high energy QCD; Int.J.Mod.Phys. E18, 1629 (2009);

Applied QCD; 4th CERN - CLAF School of High-Energy Physics, Vina del Mar, Chile, 18 Feb - 3 Mar 2007, pp.51-104 (CERN-2008-004).

9. B.Z. Kopeliovich, J. Nemchik, I.K. Potashnikova, I. Schmidt: Novel scenario for production of heavy flavored mesons in heavy ion collisions; arXiv:1701.07121 [hep-ph], EPJ Web Conf. 164, 01018 (2017).

10. V.P. Goncalves et al.: Drell-Yan process in pA

collisions: Path-integral treatment of coherence effects;

Phys.Rev. D94, 114009 (2016).

11. B.Z. Kopeliovich, J. Nemchik, I.K. Potashnikova, I. Schmidt: Gluon Shadowing in DIS off Nuclei; J.Phys. G35,115010 (2008).

12. B.Z. Kopeliovich, J. Nemchik, I. Schmidt:

Production of Polarized Vector Mesons off Nuclei; Phys.Rev. C76, 025210 (2007).

Color Transparency at Low Energies: Predictions for JLAB; Phys.Rev. C76, 015205 (2007).

13. B.Z. Kopeliovich, J. Nemchik: Time Evolution of Jets and Perturbative Color Neutralization; Nucl.Phys. A782, 224 (2007).

14. B.Z. Kopeliovich et al.: Breakdown of QCD factorization at large Feynman x; Phys.Rev. C72, 054606 (2005).

15. J. Nemchik: Nuclear shadowing in DIS: Numerical solution of evolution equation for the green function; Phys.Rev. C68, 035206 (2003).

16. B.Z. Kopeliovich et al.: Cronin effect in hadron production off nuclei; Phys.Rev.Lett. 88, 232303 (2002).

Poznámka:

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů: