CODICE 61872 ANNO ACCADEMICO 2019/2020 CFU 6 cfu anno 2 FISICA 9012 (LM-17) - GENOVA 6 cfu anno 1 FISICA 9012 (LM-17) - GENOVA SETTORE SCIENTIFICO DISCIPLINARE FIS/01 LINGUA Italiano SEDE GENOVA PERIODO 2° Semestre PROPEDEUTICITA Propedeuticità in ingresso Per sostenere l'esame di questo insegnamento è necessario aver sostenuto i seguenti esami: FISICA 9012 (coorte 2018/2019) FISICA NUCLEARE, DELLE PARTICELLE E ASTROFISICA 2 61847 2018 FISICA TEORICA 61842 2018 METODI MATEMATICI DELLA FISICA 2 61843 2018 FISICA DELLA MATERIA 2 61844 2018 FISICA 9012 (coorte 2019/2020) FISICA NUCLEARE, DELLE PARTICELLE E ASTROFISICA 2 61847 2019 FISICA TEORICA 61842 2019 METODI MATEMATICI DELLA FISICA 2 61843 2019 FISICA DELLA MATERIA 2 61844 2019 MATERIALE DIDATTICO AULAWEB PRESENTAZIONE Il corso si propone di approfondire alcune tematiche che sono al cuore della moderna ricerca in fisica delle particelle. 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 con particolare riferimento allo studio delle interazioni forti. Tutti gli argomenti sono corredati da svariati esempi e applicazioni. MODALITA' DIDATTICHE Lezioni frontali alla lavagna corredate di esempi ed esercizi. Per alcune presentazioni sui argomenti di fenomenologia verranno utilizzate anche slides. PROGRAMMA/CONTENUTO Il programma è del corso è diviso in due parti di circa 24 ore ciascuna: PARTE A: Gli strumenti della fisica delle particelle (Alessandro Petrolini). Richiami sul Modello Standard. Complementi di Meccanica Quantistica. Esempi e Applicazioni. Complementi di Meccanica Relativistica. Invarianza di Lorentz. Cinematica relativistica. Esempi e Applicazioni. Decadimenti, Scattering e matrice S. Autostati di impulso e elicità. Larghezza di decadimento e Sezione d'urto. Spazio delle fasi. Cenno ai metodi perturbativi e ai diagrammi di Feynman. Esempi e Applicazioni. Simmetrie. Simmetrie continue. Simmetrie discrete. Simmetrie e ampiezze di transizione. Esempi e Applicazioni. Le propriet delle particelle e loro determinazione. Leggi di Conservazione. Partial Wave analysis. Esempi e Applicazioni. PARTE B: Fenomenologia delle interazioni forti e fisica ai collisori adronici (Simone Marzani). Richiami di fisica adronica e modello a quark. Richiami sul modello a partoni. L'elettrodinamica quantistica (QED) come teoria di gauge. Teoria delle perturbazioni e regole di Feynman. La cromodinamica quantistica (QCD) come teoria di gauge non-Abeliana. Regole di Feynman. Analogie e differenze con la QED. Proprietà della QCD: libertà asitotica e confinamento. La costante di accoppiamento running. Studio delle interazioni forti in collisioni elettrone-positrone. Sezione d'urto inclusive e rapporto R. Introduzione al concetto di jet e event shape. Misure della costante di accoppiamento forte. Studio delle interazioni forti in collisioni elettrone-protone. Il modello a partoni alla luce della QCD. Correzioni radiative ed equazioni DGLAP. Cenni allo studio delle interazioni forti ai collider adronici. TESTI/BIBLIOGRAFIA Thomson: Modern Particle Physics, Cambridge University Press Halzen, Martin: Quarks and Leptons, Wiley Ellis, Stirling, Webber: QCD and Collider Physics, Cambridge University Press DOCENTI E COMMISSIONI ALESSANDRO PETROLINI SIMONE MARZANI Ricevimento: su appuntamento previo contatto e-mail. Simone Marzani Dipartimento di Fisica, via Dodecaneso 33, 16146 Genova piano 7, studio 710 telefono 010 353 6412 e-mail: simone.marzani@ge.infn.it, simone.marzani@unige.it Commissione d'esame SIMONE MARZANI (Presidente) ALESSANDRO PETROLINI (Presidente) CARLA BIGGIO MARCO PALLAVICINI GIOVANNI RIDOLFI LEZIONI INIZIO LEZIONI Le lezioni si svolgeranno nel secondo semestre. Orari delle lezioni L'orario di questo insegnamento è consultabile all'indirizzo: Portale EasyAcademy ESAMI MODALITA' D'ESAME Prova scritta con esercizi volta a verificare i concetti della prima parte del corso. La prova orale invece consiste nella discussione dello scritto e in un colloquio volto a verificare gli argomenti trattati nella seconda parte del corso. MODALITA' DI ACCERTAMENTO L’esame scritto contiene esercizi sia di carattere teorico, volti a verificare la comprensione degli argomenti svolti a lezione, sia di carattere applicativo. In quest’ultimo caso, la risoluzione di problemi numerici ha come obiettivo verificare l’apprendimento dei concetti discussi a lezione e la capacità dello studente di applicarli per risolvere problemi fisici. L’esame orale, della durata di circa 30 minuti, invece consiste essenzialmente nell'esposizione di uno degli argomenti affrontati nello studio delle interazioni forti.
