Insegnamento FISICA DELLE PARTICELLE ELEMENTARI
- Corso
- Fisica
- Codice insegnamento
- GP005478
- Sede
- PERUGIA
- Curriculum
- Comune a tutti i curricula
- Docente
- Livio Fano'
- Docenti
-
- Livio Fano'
- Ore
- 56 ore - Livio Fano'
- CFU
- 8
- Regolamento
- Coorte 2022
- Erogato
- 2022/23
- Attività
- Caratterizzante
- Ambito
- Sperimentale applicativo
- Settore
- FIS/01
- Tipo insegnamento
- Obbligatorio (Required)
- Tipo attività
- Attività formativa monodisciplinare
- Lingua insegnamento
- Italiano
- Contenuti
- Breve introduzione storica della nascita della fisica delle particelle e nozioni preliminari. Invarianti cinematici. Nucleoni e leptoni. Simmetrie discrete. Gli adroni, mesoni e barioni. il modello a quark. Verifiche sperimentali della elettrodinamica quantistica. Fenomenologia della cromodinamica quantistica. Le interazioni deboli. La scoperta delle correnti neutre. I mesoni K e B neutri. La matrice CKM. Unificazione elettro-debole e misure di precisione dei parametri del Modello Standard. La sciperta del bosone di Higgs. La massa dei neutrini. Ricerca di effetti al di fuori del Modello Standard.
- Testi di riferimento
- Alessandro Bettini: Introduction to Elementary Particle Physics (Cambridge University Press)
Mark Thomson: Modern Particle Physics (Cambridge University Press)
Donald H. Perkins: Introduction to High Energy Physics (Cambridge University Press)
Robert Cahn e Gerson Goldhaber: The experimental foundation of pparticle Physics (Cambridge University Press) - Obiettivi formativi
- - Conoscenze della fenomenologia delle particelle elementari e dei principali metodi sperimentali su cui si basa.
- Conoscenze di base delle interazioni fondamentali, la classificazione delle particelle e le loro proprietà, con riferimento al Modello Standard (leptoni, quark, gluoni e bosoni W/Z).
- Capacità di inquadrare in maniera soddisfacente gli aspetti principali della vasta fenomenologia dei processi elementari all'interno del Modello Standard.
Per quanto riguarda la capacità di applicare conoscenza e comprensione, i risultati attesi sono:
- Capacità di esaminare in maniera critica le conoscenze acquisite e di effettuare sintesi trasversali fra i vari argomenti del programma. - Prerequisiti
- Il corso, destinato agli studenti di tutti i curricula, ha un'impostazione fenomenologica. Gli argomenti saranno affrontati partendo da brevi richiami alla teoria per concentrarsi maggiormente sugli aspetti sperimentali, sull'interpretazione dei dati e sul confronto con la teoria. E' quindi fondamentale avere conoscenze di base della parte teorica e di alcuni argomenti specifici, quali, ad esempio, QED e diagrammi di Feynman, sviluppati nell'ambito del corso di Fisica Teorica. Si assume anche che gli studenti abbiano conoscenze di teoria elementare della diffusione, struttura elettromagnetica di nucleoni e nuclei, modelli di struttura del protone. E' utile avere conoscenze di teoria dei gruppi. E' consigliato, inoltre, di inserire fra gli insegnamenti a scelta della Laurea Triennale il corso di "Introduzione alla Fisica delle Particelle Elementari".
- Metodi didattici
- Lezioni frontali in aula.
- Altre informazioni
- Nel corso dell'anno accademico, il Dipartimento e gli enti di ricerca associati al Dipartimento organizzano seminari sia sulle attività di ricerca presenti in Dipartimento, sia su altri aspetti rilevanti della Fisica delle Particelle Elementari. La frequenza ai seminari è consigliata.
- Modalità di verifica dell'apprendimento
- L'esame consiste in una prova di tipo orale della durata di circa 1 ora. La prima parte dell'esame prevede la discussione di una scoperta (o misura) fondamentale della Fisica delle Particelle Elementari. Nella seconda parte dell'esame sono poste domande su argomenti vari in modo da coprire diversi apetii del programma. Lo studente viene valutato sia sulla capacità di comprensione e interpretazione dei contenuti dell'articolo, sia sulla conoscenza dei vari argomenti del programma e la capacità di metterli in relazione. E' particolarmente apprezzata la capacità di esaminare in maniera critica il processo che ha portato all'attuale modello della Fisica delle Particelle Elementari.
Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa - Programma esteso
- - Gli adroni, mesoni e barioni, il modello a quark. Risonanze.
- Elettrodinamica quantistica: diagrammi di Feynman. Verifiche sperimentali.
- Fenomenologia della cromodinamica quantistica: la struttura del nucleone, la carica di colore e la massa dei quark.
- Le interazioni deboli: violazione della parità e della coniugazione particella-antiparticella.
- Il Cabibbo mixing e il meccanismo GIM. La scoperta delle correnti neutre.
- I mesoni K e B neutri: la violazione di CP nei mesoni K e nei mesoni B e le oscillazioni di sapore.
- La matrice CKM: misura dei vari elementi e determinazione del triangolo di Unitarietà.
- Unificazione elettro-debole e misure di precisione dei parametri del Modello Standard. La scoperta del bosone di Higgs.
- I neutrini, cenni.
- Ricerca di effetti al di fuori del Modello Standard.