CLASES 2017

* Clase 1: Materia, part’culas, interacciones, propiedades generales. Mec‡nica cu‡ntica y relatividad: ppio. de exclusi—n, antipart’culas.

* Clase 2: Teor’as de campos cu‡nticos relativistas. Simetr’as y conservaci—n. Nœmeros conservados. Teor’as de gauge. CPT. Interacciones electro-dŽbiles, QCD, Modelo est‡ndar. Espectro: leptones, mesones, bariones, mediadores.

* Clase 3: Decaimiento nuclear beta. Densidades (algunos nœmeros). Mesones. Vida media y vida promedio. Neutrinos, helicidad, nœmeros lept—nicos. 

* Clase 4: Part’culas extra–as. Extra–eza. El camino —ctuple. Modelo de quarks. Partones y difusi—n inel‡stica profunda. Confinamiento, color. 

* Clase 5: Mediadores. Bosones vectoriales intermediarios.Fot—n, gluones, W y Z. Higgs. Tablas de nœmeros cu‡nticos para leptones y quarks.  Din‡mica de las part’culas elementales. Diagramas de Feynman para QED. Ejemplos. Simetr’a de cruce. Constante de acoplamiento, constante de estructura fina. Conservac’—n de la carga elŽctrica, energ’a y momento en los diagramas. Part’culas reales y virtuales. Capa de masa.

* Clase 6: Diagramas de Feynman para QCD. Ejemplos. Dependencia con la energ’a de las constantes de acoplamiento. Diagrama de interacci—n dŽbil neutra.

* Clase 7: Diagramas de Feynman para la fuerza dŽbil cargada de leptones y quarks. Ejemplos: decaimiento del mu—n, decaimiento beta del neutr—n, decaimiento del pi—n. Intercambios de familias, decaimiento de la part’culas Lambda. Matriz de mezcla de Cabibbo, Kobayashi y Maskawa. VŽrtices de interacci—n de bosones W, Z y fotones. VŽrtice de interacci—n de fermiones y Higgs.  Cantidades conservadas en decaimientos.

* Clase 8: Cinem‡tica relativista. Cuadrivectores. Energ’a y momento. Ejercicios de Pr‡ctico 2.

* Clase 9: Colisiones relativistas. Conservaci—n del cuadrimomento total. Cantidades invariantes y conservadas. Ejemplos, decaimiento del pi—n. Ejercicios del pr‡ctico 2.

* Clase 10: Colisiones relativistas. Producci—n de anti-protones en Bevatron, energ’a umbral, energ’a cinŽtica en LAB y CM. Ejercicios 21.c y d. Consulta de pr‡ctico.

* Clase 11: Primer parcial.

* Clase 12: Simetr’as. Simetr’as din‡micas  e internas. Grupos. Representaciones matriciales. Ejemplos.

* Clase 13: El ‡tomo de hidr—geno. Ec. de Schršdinger, soluci—n, funciones de onda. Nœmeros cuanticos n, l, ml. Momento angular orbital. Operador L. Momentos magnŽticos orbitales, interacci—n con un campo magnŽtico externo. Experimento de Stern y Gerlach, esp’n intr’nseco del electr—n. 

* Clase 14: Momentos angulares y momentos magnŽticos, ejemplos. Autovalores de momento angular. Relaciones de conmutaci—n. Suma de momentos angulares. Coeficientes de Clebsh-Gordan, tablas, probabilidades. Ejemplos.  Ej. 24.c.

* Clase 15: Ejemplo: esp’n de bariones. Formalismo de esp’n 1/2: autoestados, operadores matriciales de esp’n, probabilidades. Rotaciones espaciales y esp’n.

* Clase 16: Isosp’n. Invariancia de las interacciones fuertes. Degeneraci—n en masa de bariones y mesones. Propiedades de invariancia ante isosp’n de las interacciones fundamentales.

* Clase 17: Ejemplos de multipletes de isosp’n. Consecuencias de la conservaci—n de isosp’n en experimentos de dispersi—n y en decaimientos. Secci—n eficaz: amplitudes de probabilidad y probabilidad. Luminosidad y probabilidad de interacci—n. Secciones eficaces totales y diferenciales. 

* Clase 18: Isosp’n en dispersi—n de piones y nucleones. Amplitudes de dispersi—n y secciones eficaces. (Ej. 29). Paridad, violaci—n en interacciones dŽbiles. Experimento del decaimiento beta de Cobalto 60 de S.Wu. Helicidad. 

* Clase 19: Producci—n y decaimiento del cobalto 60. Violaci—n de paridad en interacciones dŽbiles. Helicidad de neutrinos. Decaimientos del pi—n cargado. Asignaci—n de paridad intr’nseca. Conjugaci—n de carga, asignaci—n. Simetr’a G.  Simetr’a CP. 

* Clase 20: Ejemplos en decaimientos y secciones eficaces. Producci—n y decaimiento de kaones neutros. Violaci—n de CP en la mezcla y decaimiento de kaones. Teorema CPT. Simetr’a de inversi—n temporal. BariogŽnesis y leptogŽnesis.

* Clase 21: Anchos  de decaimiento, fracciones de decaimiento, secciones eficaces. C‡lculo de secciones eficaces diferenciales y totales: colisiones de esferas duras y difusi—n de Rutherford. Propiedades de la delta de Dirac. Regla de oro de Fermi para decaimientos. 

* Clase 22: Regla de oro de Fermi para decaimientos y secciones eficaces. Decaimientos a dos part’culas. Caso de masas finales cero. 
Secci—n eficaz en el CM 1 + 2 -->  3 + 4. 

* Clase 23: Ecuaciones relativistas. Deducci—n heur’stica de la ecuaci—n de Schrodinger. Motivaci—n para obtener la ecuaci—n de Dirac. Ecuaci—n de Klein-Gordon. Problemas con la ec. de KG.  Deducci—n de la ecuaci—n de Dirac. Matrices gamma. Representaci—n de Dirac. Espinores de Dirac. Soluciones libres en el caso impulso cero e impulso diferente de cero. Interpretaci—n de los estados de energ’a negativa. Estados de part’cula u1 y u2 y anti-part’cula v1 y v2. Interpretaci—n f’sica. Normalizaci—n. Ecuaciones para los espinores u y v.

* Clase 24: Bilineales covariantes (transformaci—n de Lorentz y Paridad de los espinores de Dirac). Ecuaciones de Maxwell en la formulaci—n covariante y fotones. Cuadrivector potencal electromagnŽtico, ecuaci—n de ondas (Klein-Gordon sin masa). Polarizaci—n de fotones en el gauge de Lorentz y Coulomb. Fotones transversales.

* Clase 25: Reglas de Feynman para QED. Ejemplo: amplitud para la difusi—n de Bhabha (elecr—n-positr—n), expresi—n para los dos diagramas y regla de antisimetrizaci—n. 

* Clase 26: Dispersi—n electr—n - mu—n. Amplitud al cuadrado. Promedio y suma  en espines,c‡lculo de trazas para la amplitud al cuadrado promediada en espines. Secci—n eficaz electr—n-mu—n en el l’mite M>>m. Reducci—n al resultado de Rutherford en el caso no relativista. Bos—n de HIggs: mecanismo de Higgs, producci—n y detecci—n en el LHC.