Курс «Физика атомного ядра и частиц» читается студентам второго курса физического факультета МГУ имени М. В. Ломоносова в 3 семестре.

Поскольку этот раздел физики изучается студентами ещё не знакомыми с квантовой механикой, то попутно даются основы и формализм квантовой физики.

Изложение материала отличается от традиционного. Оно начинается с наиболее фундаментальных составляющих материи – кварков и лептонов – и последовательно переходит к все более крупным объектам – адронам и атомным ядрам. Эта цепочка завершается рассмотрением космологических аспектов физики части и ядер. Показана фундаментальная роль законов микромира в формировании структуры Вселенной.

В курсе содержится самый современный фактический материал, приводится описание важнейших экспериментов и даётся большое число примеров. Излагается история исследований в этой области физики. Лекции иллюстрируются схемами, рисунками, фотографиями, видеоматериалами. Широко используются возможности анимации. Лекции синхронизированы с семинарами. Данный курс полезен также студентам старших курсов и специалистам. Многие разделы курса доступны и более широкому кругу пользователей.

Список всех тем лекций

Лекция 1. Введение. Радиоактивный распад..
Квантовая лестница. Радиоактивный распад. Примеры эффектов СТО и ОТО. Коллайдеры.

Лекция 2. Открытие атомного ядра. Рассеяние Резерфорда..
Рассеяние α-частиц на атомном ядре.  Формула Резерфорда. Уравнение Шрёдингера.

Лекция 3. Основы квантовой механики..
Соотношение неопределённости. Нуклоны и кварки. Неопределённость вектора углового момента.

Лекция 4. Законы сохранения в физике ядра и частиц..
Законы сохранения. Свободные и связанные частицы. Влияние чётности на форму ядра. Принцип запрета Паули.

Лекция 5. Физика элементарных частиц. Введение..
LHC. Открытие бозона Хиггса. Законы сохранения.

Лекция 6. Частицы и взаимодействия..
Фундаментальные частицы. Переносчики и константы взаимодействий. Узлы фундаментальных взаимодействий. Изоспин.

Лекция 7. Стандартная модель. Слабое и сильное взаимодействие..
Стандартная модель элементарных частиц. Слабые распады. Глюоны.

Лекция 8. Квантовая электродинамика и квантовая хромодинамика..
Эффект Казимира. Асимптотическая свобода. Строение протона.

Лекция 9. Физика атомного ядра. Основные понятия..
Атомное ядро как квантовая система. Изоспин. Ядерные силы. Эффект спаривания нуклонов.

Лекция 10. Радиоактивный распад атомных ядер..
Туннелирование через потенциальный барьер. Нейтрино. Длинноволновое приближение.

Лекция 11. Ядерные реакции..
Пороговая энергия. Прямые реакции. Спонтанное и вынужденное деление. Водородная бомба.

Лекция 12. Модель ядерных оболочек..
Уровни гармонического осциллятора. Кулоновское отталкивание. Другие модели оболочек.

Лекция 13. Коллективные возбуждения ядер. Зеркальная симметрия..
Вращательные и колебательные возбуждения. Коллективные возбуждения ядер. Поляризационные колебания ядер. Спиральность.

Лекция 14. Дискретные симметрии. Объединение взаимодействий..
CPT-теорема. Пропагаторы.

Лекция 15. Вселенная..
Большой взрыв. Нарушение симметрии. Синтез тяжёлых ядер. Инфляционная космология.