87982 - FLAVOUR PHYSICS

Anno Accademico 2022/2023

  • Docente: Angelo Carbone
  • Crediti formativi: 6
  • SSD: FIS/01
  • Lingua di insegnamento: Inglese

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 (24 ore prof. Angelo Carbone)
  • Modulo 2: Fisica del sapore nel settore leptonico (24 ore prof. Maximiliano Sioli)

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

Modulo 1: Interazione deboli adroniche e violazione di CP

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.

Modulo 2: fisica del sapore nel settore leptonico

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

Modern Particle Physics - Thomson, Mark

C. Giunti and C. W. Kim, “Fundamentals of Neutrino Physics and Astrophysics”, Oxford University Press, 2007


Metodi didattici

Le lezioni saranno svolte alla lavagna (o tavoletta grafica), con il supporto di slides e video.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

L'esame sarà scritto per entrambi i moduli. L'esame scritto prevederà due esercizi e due domande aperte su entrambi i moduli. E' possibile concordare un eventuale esame orale (facoltativo), se superato l'esame scritto.

Strumenti a supporto della didattica

Il materiale didattico sarà disponibile su https://virtuale.unibo.it


Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Angelo Carbone

Consulta il sito web di Maximiliano Sioli