69702 - FISICA SUBNUCLEARE

Scheda insegnamento

  • Docente Luisa Cifarelli

  • Crediti formativi 6

  • SSD FIS/01

  • Modalità di erogazione In presenza (Convenzionale)

  • Lingua di insegnamento Italiano

  • Orario delle lezioni dal 25/09/2017 al 19/12/2017

Anno Accademico 2017/2018

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso, lo studente possiede conoscenze concettuali avanzate in fisica subnucleare a partire dai principi e gruppi di simmetria e relativo formalismo matematico, sulle simmetrie discrete e continue, globali e locali, sulle violazioni e rotture di simmetrie, fino alle moderne teorie di gauge che descrivono le interazioni tra costituenti fondamentali della materia(QED, QFD e QCD) del Modello Standard e alle sue possibili estensioni e prospettive. In particolare, lo studente è in grado di compiere ulteriori studi specialistici e approfondimenti nell'ambito della letteratura scientifica internazionale.

Programma/Contenuti

Simmetrie continue e teorema di Noether; teorie di gauge globali e locali, Abeliane (elettromagnetismo) e non Abeliane (teoria di Yang e Mills dell'isospin). – Rottura spontanea delle simmetrie (SSB), teorema di Nambu-Goldstone, meccanismo di Brout-Englert-Guralnik-Hagen-Higgs-Kibble e bosone di Higgs. – Teoria di gauge delle interazioni elettromagnetiche (QED) e gruppo U(1)-e.m.; equazione di Dirac, elicità e rappresentazione chirale, cenni su diagrammi e regole di Feynman (propagatori, fattori di vertice, ampiezza invariante). – Interazioni deboli, teoria di gauge delle interazioni elettrodeboli (QFD) e gruppo SU(2)-left x U(1)-weak-hypercharge. – Modello Standard, mescolamento dei flavour, angolo di Cabibbo, meccanismo di Glashow-Iliopoulos-Maiani, matrice di Kobayashi-Maskawa, violazione di CP. – Teoria di gauge delle interazioni di colore (QCD) e gruppo SU(3)-colour; cenni sul confinamento dei quark. –  Cenni su rinormalizzazione e running, su supersimmetria (SUSY) e grande unificazione (GUT).
––  ARGOMENTI SPECIFICI: – Fenomenologia delle interazioni tra nuclei pesanti a LHC: esempi chiave e misure sperimentali. – Deconfinamento e rottura della simmetria chirale, collisioni ultraperiferiche, quantum number flow (leading effect) in vari tipi d'interazione.

Testi/Bibliografia

A. Zichichi, Subnuclear Physics-The First 50 Years: Highlights from Erice to ELN (World Scientific) – C. Quigg, Gauge Theories of the Strong, Weak and Electromagnetic Interactions (Addison-Wesley Publishing Company) – I.J.R. Aitchison, A.J.G. Hey, Gauge Theories in Particle Physics, volume I: From Relativistic Quantum Mechanics to QED; volume II: QCD and the Electroweak Theory (Institute of Physics Publishing) – F. Halzen, A.D. Martin, Quarks and Leptons: an Introductory Course in Modern Particle Physics (John Wiley & Sons) – D. Griffiths, Introduction to Elementary Particles (Wiley-vch) – S. Coleman, Selected Erice Lectures Aspects of Symmetry (Cambridge University Press) – A. Bettini, Introduction to Elementary Particle Physics (Cambridge University Press) – R.H. Mohapatra, Unification and Supersymmetry: the Frontiers of Quark-Lepton Physics (Springer-Verlag) – I. Aitchison, Supersymmetry in Particle Physics (Cambridge University Press)

Metodi didattici

Lezioni frontali (più un certo numero di seminari specialistici)

Modalità di verifica dell'apprendimento

Presentazione di una tesina scritta e prova orale

Strumenti a supporto della didattica

Slides e video proiettore

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Luisa Cifarelli