Acquisire le conoscenze fondamentali sulle basi fenomenologiche del Modello Standard delle Particelle Elementari e sui principi di rivelazione delle particelle
scheda docente
materiale didattico
a) parte generale/strumenti formali:
- Equazioni quantistiche relativistiche, regole di selezione, sezioni d'urto e risonanze.
- Principi di invarianza e leggi di conservazione, trasformazioni continue e discrete, parità, coniugazione di carica, inversione temporale.
b) prima fenomenologia, adroni:
- Isospin forte, stranezza. Isospin del pione e misure correlate.
- Plot di Dalitz e loro interpretazione. Puzzle Theta-tau
- Richiami sul modello a quark.
- Modello a partoni, densità di quark e antiquark.
c) interazioni elettro-deboli, decadimenti, mescolamento dei sapori:
- Hamiltoniana e fenomenologia delle interazioni deboli. Vincoli sperimentali da esp. di Wu (violazione P) e di Goldhaber (elicita' neutrino)
- Angolo di Cabibbo, meccanismo GIM e scoperta del charm. Scoperta del leptone tau. "November revolution" del 1974
- Modello standard delle interazioni elettrodeboli e sue verifiche: scoperta delle correnti neutre, esp. Gargamelle. UA1/UA2 e scoperta dei bosoni W e dello Z.
- Violazione della simmetria CP, mescolamento di sapori pesanti. Cenni a B-factories e misure degli angoli CKM da mesoni B.
- Fisica dei neutrini dalla teoria di Fermi ad oggi con particolare riguardo per le oscillazioni di neutrino.
d) QCD: anatomia e all'opera ai moderni collisionatori:
- Cromo-dinamica quantistica, colore, gluoni, confinamento, urti profondamente anelastici.
- Evoluzioni di eventi a collisionatori adronici, cascata partonica, algoritmi e misure dei jet a Tevatron.
e) Cenni alle strumentazioni sperimentali, anche per teorici
- Interazioni della radiazione con la materia. Tecniche di base della rivelazione delle particelle.
(Leo W.R.)Techniques for Nuclear and Particle Physics Experiments [Springer-Verlag 1994]
(Perkins D.H.)Introduction to High Energy Physics, 4th edition, [Cambridge University Press, 2000]
(Cahn R.N. and Goldhaber G.)The experimental Foundations of Particle Physics [Cambridge University Press, 1989]
(Halzen F., Martin A.D.) Quarks and leptons [Wiley]
Lucidi e articoli verranno forniti e caricati sulla pagina del corso.
Fruizione: 20402217 FISICA DELLE PARTICELLE ELEMENTARI (MOD. A+B) in Fisica LM-17 R (docente da definire)
Programma
MODULO Aa) parte generale/strumenti formali:
- Equazioni quantistiche relativistiche, regole di selezione, sezioni d'urto e risonanze.
- Principi di invarianza e leggi di conservazione, trasformazioni continue e discrete, parità, coniugazione di carica, inversione temporale.
b) prima fenomenologia, adroni:
- Isospin forte, stranezza. Isospin del pione e misure correlate.
- Plot di Dalitz e loro interpretazione. Puzzle Theta-tau
- Richiami sul modello a quark.
- Modello a partoni, densità di quark e antiquark.
c) interazioni elettro-deboli, decadimenti, mescolamento dei sapori:
- Hamiltoniana e fenomenologia delle interazioni deboli. Vincoli sperimentali da esp. di Wu (violazione P) e di Goldhaber (elicita' neutrino)
- Angolo di Cabibbo, meccanismo GIM e scoperta del charm. Scoperta del leptone tau. "November revolution" del 1974
- Modello standard delle interazioni elettrodeboli e sue verifiche: scoperta delle correnti neutre, esp. Gargamelle. UA1/UA2 e scoperta dei bosoni W e dello Z.
- Violazione della simmetria CP, mescolamento di sapori pesanti. Cenni a B-factories e misure degli angoli CKM da mesoni B.
- Fisica dei neutrini dalla teoria di Fermi ad oggi con particolare riguardo per le oscillazioni di neutrino.
d) QCD: anatomia e all'opera ai moderni collisionatori:
- Cromo-dinamica quantistica, colore, gluoni, confinamento, urti profondamente anelastici.
- Evoluzioni di eventi a collisionatori adronici, cascata partonica, algoritmi e misure dei jet a Tevatron.
e) Cenni alle strumentazioni sperimentali, anche per teorici
- Interazioni della radiazione con la materia. Tecniche di base della rivelazione delle particelle.
Testi Adottati
TESTI:(Leo W.R.)Techniques for Nuclear and Particle Physics Experiments [Springer-Verlag 1994]
(Perkins D.H.)Introduction to High Energy Physics, 4th edition, [Cambridge University Press, 2000]
(Cahn R.N. and Goldhaber G.)The experimental Foundations of Particle Physics [Cambridge University Press, 1989]
(Halzen F., Martin A.D.) Quarks and leptons [Wiley]
Lucidi e articoli verranno forniti e caricati sulla pagina del corso.
Modalità Frequenza
consigliataModalità Valutazione
La verifica dell’apprendimento avviene attraverso una prova orale. Si parte da una presentazione da parte dello studente, in cui si illustra, discute criticamente una misura di fisica delle particelle; oppure si illustra un aspetto della fenomenologia mostrando le principali misure che lo studiano. Gli studenti possono prendere a spunto un articolo o svolgere una loro sintesi coerente di piu' articoli, una parte sperimentale e' sempre richiesta anche per i teorici. L'esame prosegue poi con domande sulla presentazione e, successivamente, integrando con domande su altre parti del corso per sondare la solidita' delle conoscenze; e per vagliare la capacita' dello studente di ricollegare tra di loro i vari aspetti della fisica delle particelle elementari