Theoretical Basis of Nuclei and Nuclear Matter : QCD Physics

Numbering Code G-SCI22 63097 LJ57 Year/Term 2022 ・ First semester
Number of Credits 2 Course Type Lecture
Target Year Master's students Target Student
Language Japanese Day/Period
Instructor name SUGANUMA HIDEO (Graduate School of Science Associate Professor)
Outline and Purpose of the Course 強い相互作用の基礎理論は、量子色力学(Quantum Chromodynamics:QCD)というSU(3)の非可換ゲージ理論であり、高エネルギーでのハドロン反応等は摂動論的QCDによって定量的にも良く記述されている。一方、低エネルギー領域でのQCDは強結合であり、その結果もたらされる“カラーの閉じ込め”や“カイラル対称性の自発的破れ”等の非摂動的現象の理論的解明は数学および物理学の最重要課題の1つになっている。本講義では、QCDに基づきクォーク・グルーオンで記述される現代のハドロン物理学を概観する。
Course Goals 強い相互作用の基礎理論である量子色力学(QCD)の非摂動的な物理を定量的なレベルで学習し、非可換ゲージ理論であるQCDの数理とクォーク・グルーオンからハドロンまでの物理を理解する。
Schedule and Contents 量子色力学(QCD)に関連する基礎的または重要な項目を講義でとりあげる。
なお、授業内容については出席者の興味に応じて適宜変更することもある。
(各項目については【 】で示した週数を充てる予定。順番は適宜変更する。)

1.量子色力学の基礎的性質【1週】
2.カラーの閉じ込め現象【2週】
3.カイラル対称性の自発的破れ【2週】
4.高温(1兆度以上)でのQCD相転移とクォーク・グルーオン・プラズマ【2週】
5.格子QCD理論入門:経路積分の標準的な非摂動的計算法【3週】
6.インスタントン:QCDの非自明なトポロジーを反映して現れる4次元ソリトン【2週】
7.スキルミオン:バリオンに対するトポロジカル・ソリトン描像【2週】
8.ホログラフィックQCD入門:超弦理論でのDブレーンを用いた非摂動的解析法【1週】
Course Requirements None
Study outside of Class (preparation and review) 特に理論系の学生はしっかり復習することが望ましい。
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