Předmluva

Předkládaná kniha o experimentální fyzice elementárních částic vznikla na základě přednášek pro studenty magisterského a doktorského studia Matematicko-fyzikální fakulty Univerzity Karlovy. Přednášky vedl R.L. a cvičení T.D., posledních několik let se na přednášení podílíme společně. V této době vznikl i tento text.

V knize jsme se pokusili (v řadě případů stručně) postihnout vývoj experimentálních základů částicové fyziky a doplnit je řadou příkladů, které tvoří nedílnou součást textu. Pro lepší pochopení předkládané problematiky jsme zařadili i detailní postup řešení vybraných příkladů. Zájemce o podrobnější informace o experimentálních základech fyziky elementárních částic odkazujeme na knihu „Experimental foundations of Particle Physics“ autorů R. Cahna a G. Goldhabera.

Prvních deset kapitol popisuje objevy nejdůležitějších částic a jevů v částicové fyzice. Kromě toho se kniha věnuje také dosud otevřeným otázkám v současném experimentálním výzkumu fyziky elementárních částic. Je zde zařazena kapitola o soustavách neutrálních mezonů K, D a B, poměrně podrobně je popsána problematika oscilací neutrin a nechybí současný stav experimentálního hledání Higgsova bosonu. V těchto kapitolách je zúročena osobní zkušenost z experimentálního výzkumu, zejména z experimentu ATLAS na urychlovači LHC v CERN (T.D. a R.L.) a neutrinového experimentu Daya Bay (R.L.).

Sluší se poznamenat, že problematice elementárních částic je věnována i kniha Úvod do fyziky elementárních částic J. Žáčka z roku 2005. Ač se obě knihy věnují stejným či podobným tématům, uspořádání výkladu je odlišné. Kniha J. Žáčka také z pochopitelných důvodů neobsahuje některé nové experimentální výsledky, např. v oblasti Higgsova bosonu či oscilací neutrin.

Děkujeme kolegům J. Dolejšímu, J. Hořejšímu, J. Novotnému, M. Sukovi a P. Závadovi za konzultace při přípravě textu a studentu V. Pleskotovi za kritické přečtení všech kapitol a příkladů.

Při přípravě „elektronického vydání“ v roce 2021 jsme zaktualizovali výsledky některých měření, zejména v kapitolce o Higgsově bosonu, a doplnili další příklady. Především jsme však přidali řešení všech příkladů, která jsme pro přehlednost přesunuli do přílohy. Toto vydání tak představuje kombinaci učebnic Elementární částice od prvních objevů po současné experimenty (Matfyzpress, 2012) a Řešené příklady z fyziky elementárních částic (Matfyzpress, 2014).

Praha, únor 2021, Rupert Leitner, Tomáš Davídek