87982 - FLAVOUR PHYSICS

Scheda insegnamento

Anno Accademico 2021/2022

Conoscenze e abilità da conseguire

At the end of the course the student will become familiar with the basic concepts of heavy flavor and neutrino physics. He/she will be acquainted with the rich CKM and PMNS phenomenology, from CP violation in the hadronic and leptonic sectors up to search for New Physics through the measurement of rare decays. The student will also be able to conceive an experimental apparatus useful for these searches and distinguish between the main experimental techniques used to reach this goal.

Contenuti

Il corso è diviso in due moduli:

  • Modulo 1: Interazione deboli adroniche e violazione di CP
  • Modulo 2: Fisica del sapore nel settore leptonico

In entrambi i moduli, dopo una breve introduzione teorica, agli studenti verranno forniti i principali aspetti sperimentali e fenomenologici.  

Programma del modulo 1

Interazioni di correnti deboli cariche e loro classificazione. La costante di Fermi. L'angolo di Cabibbo. Il meccanismo di Glashow, Iliopoulos, and Maiani. Il miscelamento dei quark e la matrice Cabibbo-Kobayashi-Maskawa (CKM). Le correnti deboli neutre. L'oscillazione quantistica del mesoni K, D e B e i principali risultati sperimentali. La violazione di CP nei sistemi K, D e B e i principali risultati sperimentali. Il triangolo unitario della matrice CKM e l'attuale stato sperimentale. I decadimenti rari dei mesoni K, D e B e i principali risultati sperimentali. La ricerca indiretta di nuova fisica con gli esperimenti dedicati alla fisica del sapore.

Programma del modulo 2

I leptoni carichi e neutri nel Modello Standard. La fisica dei neutrini massivi. La sezione d'urto d'interazione dei neutrini. Ricerche sperimentali dei neutrini nel contesto del meccanismo seesaw (collisionatori ed esperimenti a targhetta fissa). I decadimento doppio beta senza neutrino nello stato finale. Il miscelamento e la violazione di CP nel settore dei neutrini. Esperimento a corto, medio e lungo raggio per neutrini (acceleratori e reattori nucleari). Legami con la cosmologia. Leptogenesi. Materia ed Enegia oscura. Violazione del sapore nel settore carico. Momenti di dipolo magnetico di elettroni e muoni.

Testi/Bibliografia

CP violation, Bigi and Sanda

Metodi didattici

Le lezioni saranno svolte alla lavagna, con il supporto di slides e video.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

L'esame sarà orale per entrambi i moduli da sostenere nello stesso appello (la commissione è formata dai docenti del Moduli 1 e 2). Durante l'esame verranno poste domande su entambi i moduli, riguardanti gli aspetti teorici e le capacità di impostazione di un esercizio pratico.

Strumenti a supporto della didattica

Le slides presentate a lezione saranno disponibili su Insegnamenti OnLine. In caso di problemi scrivere un email al docente di riferimento.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Angelo Carbone

Consulta il sito web di Maximiliano Sioli