Einführung in die Kern- und Elementarteilchenphysik

Das Lehrbuch gibt eine umfassende Einführung in die theoretischen Grundlagen und experimentellen Methoden der Kern- und Elementarteilchenphysik. Dabei werden durch eine einheitliche Beschreibungsweise die Parallelen zwischen beiden Gebieten aufgezeigt.

Autorentext
Nach Studium und Promotion an der Universität Bonn begann Hartmut Machner eine Tätigkeit als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Forschungszentrum Jülich. Es folgten eine Vertretungsprofessur an der Universität Bremen und eine Gastprofessur an der University of Witwatersrand in Johannesburg, Südafrika. Hartmut Machner begann seine Vorlesungstätigkeit 1994 an der Universität Duisburg-Essen, von der er im Jahr 2000 zum Honorarprofessor ernannt wurde.

Inhalt
HISTORISCHE ANFÄNGE Aufgaben GLOBALE EIGENSCHAFTEN VON KERNEN UND NUKLEONEN Massen, Bindung Streuexperimente Quantenmechanik der Streuung Elastische Elektronenstreuung an Kernen Streuung leichter Ionen an Kernen Elektromagnetische Momente Ladungsverteilung der Nukleonen Partonen Partialwellenzerlegung Alpha-Zerfall Halbklassische Beschreibung Die Nukleon-Nukleon-Wechselwirkung Aufgaben KERNMODELLE Fermi-Gas-Modell Tröpfchenmodell Das Schalenmodell Deformierte Kerne Das optische Modell Einteilchen-Anregungen Kollektive Anrungen Aufgaben UNGEBUNDENE SYSTEME, SYMMETRIEN Resonanzen in Kernen Riesenresonanzen Erhaltungsgrößen Eigenschaften der Feldteilchen Empirische Erhaltungssätze Das Pi-Nukleon-System Resonanzen im Pi-Pi System Die Strangeness Eta-Zerfälle und die C-Konjugation Aufgaben QUARKONIA UND DIE STARKE WECHSELWIRKUNG Multipletts leichter Quarks Schwere Quarks QCD, Jets und Gluonen Struktur der Nukleonen Chirale Störungstheorie Streuung von Hadronen bei hohen Energien Aufgaben DIE ELEKTROSCHWACHE WECHSELWIRKUNG Leptonen Der Nukleare Beta-Zerfall, Fermi's Theorie Verletzung der Paritätserhaltung, Helizität der Leptonen Die V-A-Wechselwirkung Test der V-A-Theorie Der neutrale, schwache Strom Die Feldbosonen der schwachen Wechselwirkung Schwache Zerfälle von Teilchen mit Strangeness Verallgemeinerung auf sechs Quarks Die Vereinheitlichung der elektrischen und der schwachen Wechselwirkung Eichinvarianz Oszillation, CP-Verletzung Neutrinos Aufgaben SUCHE NACH DEM HIGGS BOSON Frühe Suchen Blick durchs Schlüsselloch Produktions- und Zerfallskanäle Experimentelle Prerequisite Die Entdeckung des Higgs Bosons Aufgaben KERNE IN EXOTISCHEN ZUSTÄNDEN Hyperkerne Mesonische Atome Schwerionenphysik bei mittleren Energien Hoch relativistische Schwerionenreaktionen Nukleares Brennen, Neutronensterne Aufgaben ANHANG A Fourier Transformationen B Die Raum-Zeit C Kinematik und Phasenraum D Addition von Drehimpulsen E Die Dirac-Gleichung F Matrixelemente aus Feynman-Graphen G Generatoren für die Gruppe SU(3) H Quantenzahlen der Mesonen I Teilchen im Standardmodell Literaturverzeichnis Index