Seminar über Teilchen- und Kerntheorie

G. Münster, M. Stingl

Termin: Mittwoch, 11 - 13 Uhr
Ort: TP, Seminarraum 304
Anmeldung und Beratung: bei Dr. J. Heitger, TP, Wilhelm-Klemm-Straße 9, Raum 301, Tel. 83-34948, e-mail: heitger@uni-muenster.de, oder bei Roland Peetz, TP, Raum 406, Tel. 83-34945, e-mail: peetz@uni-muenster.de

Thema im Sommersemester 2003:

Symmetrie und Supersymmetrie

In nahezu allen Bereichen der Physik spielen Symmetrien eine wichtige Rolle. Ein System oder ein Zustand weist eine Symmetrie auf, wenn es unter gewissen Bewegungen ungeändert bleibt. Mit dem Begriff Bewegung sind dabei nicht nur räumliche Transformationen (Drehungen, Translationen, Spiegelungen) sondern auch allgemeinere Abbildungen der physikalischen Variablen gemeint. Das Vorhandensein von Symmetrien ist oft mit Erhaltungssätzen verknüpft. Ein Beispiel sind die räumlichen Drehungen und die damit verbundene Erhaltung des Drehimpulses.

Der Symmetriebegriff und die Beschreibung von Symmetrien durch die Gruppentheorie, sowie prominente Beispiele, insbesondere aus der Quantenmechanik, sollen in einigen Vorträgen behandelt werden. Den zweiten Schwerpunkt des Seminars bildet die Supersymmetrie, eine Verallgemeinerung des Symmetriebegriffs, bei der Fermionen und Bosonen miteinander verknüpft werden. Nach der Behandlung des sehr interessanten Kapitels der supersymmetrischen Quantenmechanik wenden wir uns der Raum-Zeit-Supersymmetrie zu, die insbesondere in der Theorie der Elementarteilchen eine Rolle spielt.

Es werden Themen für Studenten im Diplomstudiengang und Themen für Studenten für das Lehramt vergeben.

Voraussetzung:

Quantentheorie I, bzw. Quantenmechanik und Statistik für Lehrerstudierende

Terminplan

Anmeldung und Vorbesprechung: Mittwoch, 23.04.2003, 11 Uhr

1. Grundbegriffe der Gruppen- und Darstellungstheorie: [Lit.: KS 2.2, 5.1; LF 2, 4; W 2, 3, (5)]; Daniel Schulenkorf; 07.05.03
2. Liegruppen und Liealgebren: [Lit.: KS 2.2, 5.2, 5.3; LF 11; W 15, 16]; Sebastian Klauke; 14.05.03
3. Supersymmetrische Modelle in der Quantenmechanik: [Lit.: KS 2, (3.1)]; Jens Bastek; 21.05.03
4. Supersymmetrische Quantenmechanik und SUSY-Ketten: [Lit.: KS 3.1, 3.2, (3.3)]; Sonja Overesch; 28.05.03
Videositzung: 04.06.03
5. Grassmann- und Superzahlen: [Lit.: KS 4]; Fabian Kopei; 18.06.03
6. Die Lorentz-Gruppe und die Poincaré-Gruppe: [Lit.: KS 7.1, 7.3; SU 3, 6.1, 9.1-9.3]; Adrian Baule; 25.06.03
7. Spinoren der Lorentzgruppe: [Lit.: KS 7.2; SU 8, 9]; Tobias Sudmann; 02.07.03
8. Graduierte Algebren: [Lit.: KS 9.1, 9.2]
9. Supersymmetrische Erweiterung der Poincaré-Algebra: [Lit.: KS 9.3, 9.4, (9.5)]; Patrick Fritzsch; 09.07.03
Videositzung: 16.07.03
10. Superfelder: [Lit.: KS 10.1, 10.2, (10.3)]
11. Supersymmetrische Lagrangedichten: [Lit.: KS 10.4]
12. Das Wess-Zumino-Modell: [Lit.: KS 11.1]; Alexander Trzeciak; 23.07.03
13. Einführung in die Superstringtheorie: Alexander Trzeciak; 30.07.03

Literatur

Grundlegende Literatur zur Gruppentheorie

[LF] W. Ludwig, C. Falter, Symmetries in Physics, Springer, Berlin, 1988
[SU] R.U. Sexl, H.K. Urbantke, Relativität, Gruppen, Teilchen, Springer, Wien, 1988
[W] M. Wagner, Gruppentheoretische Methoden in der Physik, Vieweg, Stuttgart, 1998

Grundlegende Literatur zur Supersymmetrie

[KS] K. Kalka, G. Soff, Supersymmetrie, Teubner Studienbücher, Stuttgart, 1997

Ergänzende und weiterführende Literatur

J.F. Cornwell, Group Theory in Physics, Vol. I-III, Academic Press, London, 1984-1989
D. Bailin, A. Love, Supersymmetric Gauge Field Theory and String Theory, IOP Publishing, Bristol, 1994
P.G.O. Freund, Introduction to Supersymmetry, Cambridge University Press, Cambridge, 1986
P.P. Srivastava, Supersymmetry, Superfields and Supergravity, Graduate Student Series in Physics, Adam Hilger, Bristol and Boston, 1986

Die Literatur wird den Vortragenden zur Verfügung gestellt. Die einzelnen Beiträge orientieren sich weitgehend an dem Buch von Kalka & Soff. Weitere Hinweise auf die ergänzende Literatur werden im Rahmen der Vortragsbetreung gegeben.

Prof. Dr. G. Münster, munsteg@uni-muenster.de, Dr. J. Heitger, heitger@uni-muenster.de