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FISICA DELLE PARTICELLE ELEMENTARI 1

CODICE 61872
ANNO ACCADEMICO 2017/2018
CFU 6 cfu al 1° anno di 9012 FISICA (LM-17) GENOVA
SETTORE SCIENTIFICO DISCIPLINARE FIS/01
LINGUA Italiano
SEDE GENOVA (FISICA)
PERIODO 2° Semestre
PROPEDEUTICITA
Propedeuticità in ingresso
Per sostenere l’esame di questo insegnamento è necessario aver sostenuto i seguenti esami:
  • FISICA 9012 (coorte 2016/2017)
  • FISICA NUCLEARE, DELLE PARTICELLE E ASTROFISICA 2 61847
  • FISICA TEORICA 61842
  • METODI MATEMATICI DELLA FISICA 2 61843
  • FISICA DELLA MATERIA 2 61844
  • FISICA 9012 (coorte 2017/2018)
  • FISICA NUCLEARE, DELLE PARTICELLE E ASTROFISICA 2 61847
  • FISICA TEORICA 61842
  • METODI MATEMATICI DELLA FISICA 2 61843
  • FISICA DELLA MATERIA 2 61844

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

Obiettivo del corso è presentare gli strumenti analitici di base e le basi fenomenologiche della moderna fisica delle particelle, anche attraverso svariati esempi ed applicazioni.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

  • Fornire gli strumenti di base della moderna Fisica delle Particelle e i prerequisiti necessari per la descrizione della Fisica delle Particelle basata sulla teoria dei campi quanto-relativistici.
  • Introdurre la moderna ricerca in Fisica della Particelle da un punto di vista fenomenologico.
  • Introdurre alcune tecniche e metodologie per la determinazione delle proprietà delle particelle e delle interazioni.
  • Introdurre alcune delle problematiche aperte della moderna fisica delle particelle.
  • Tutti gli argomenti sono corredati da svariati esempi e applicazioni.

MODALITA' DIDATTICHE

Tradizionale

PROGRAMMA/CONTENUTO

  • Concetti di base
    • Sistemi di unità di misura in FdP.
    • Trasformazioni tra sistemi di riferimento; sistema del CM.
    • Spazio delle fasi Lorentz invariante; spazio delle fasi a due e tre corpi.
    • Cinematica dei decadimenti a 2 corpi.
    • Cinematica dei decadimenti a 3 corpi; diagramma di Dalitz.
    • Cinematica dello scattering tra due particelle.
    • Sezione d'urto e decay rate.
    • Produzione di particelle in collisioni ad alta energia: acceleratori e concetto di luminosità; esempi ed applicazioni
    • Spin e polarizzazione, trattazione covariante; esempi ed applicazioni.
    • .
    • Esempi ed applicazioni.
  • Introduzione alla moderna FdP
    • Panorama fenomenologico. Scale di masse ed energie.
    • Costituenti fondamentali della materia: leptoni e adroni.
    • Interazioni fondamentali: fotone, gluoni, bosoni pesanti, gravitone.
    • Particelle non stabili e risonanze.
    • Produzione di particelle in collisioni ad alta energia.
    • Particelle scalari ed equazione di Klein-Gordon.
    • Particelle a spin 1/2; particelle di Dirac, Weyl e Majorana.
    • Particelle a spin 1.
    • Simmetrie, continue e discrete; conservazione e non conservazione; C, P e T e conseguenze; esempi ed applicazioni.
    • La violazione di P, C e CP; la scoperta della violazione di CP nei mesoni K.
    • Esempi ed applicazioni.
  • La determinazione delle proprietà delle particelle elementari.
    • Partial wave analysis ed Helicity Formalism.
    • Esempi ed applicazioni di determinazione delle proprietà delle particelle elementari.
  • Introduzione al Modello Standard e oltre.
    • Cenni descrittivi sul Modello Standard; Higgs, parametri e matrice CKM.
    • Introduzione alla violazione di CP nel modello Standard.
    • Cenni descrittivi ai Modelli oltre lo Standard.
    • Masse e oscillazioni dei neutrini.
    • Cenno ai processi ad alta energia a basso Q**2.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

‐ B. R. Martin & G. Shaw, Particle Physics, Wiley.

‐ B. P. Roe, Particle Physics at the New Millennium, Springer.

‐ I. S. Hughes, Elementary Particles, Cambridge University Press.

‐ D. H. Perkins, Introduction to High Energy Physics, Cambridge University Press.

‐ R.N. Cahn & G.Goldaber, The experimental foundation of particle physics, Cambridge University Press.

- M. Sozzi, Discrete Symmetries and CP Violation: From Experiment to Theory, Oxford.

- F. Halzen & A. D. Martin, Quarks and Leptons, Wiley.

- Quang Ho-Kim & Xuan-Yem Pham, Elementary Particles and Their Interactions, Springer.

DOCENTI E COMMISSIONI

Commissione d'esame

ALESSANDRO PETROLINI (Presidente)

MARCO PALLAVICINI

LEZIONI

MODALITA' DIDATTICHE

Tradizionale

Orari delle lezioni

L'orario di tutti gli insegnamenti è consultabile su EasyAcademy.

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

Prova scritta con eventuale orale