Anno Accademico 2017/2018
- Docente: Luisa Cifarelli
- Crediti formativi: 6
- SSD: FIS/01
- Lingua di insegnamento: Italiano
- Modalità didattica: Convenzionale - Lezioni in presenza
- Campus: Bologna
- Corso: Laurea Magistrale in Fisica (cod. 8025)
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.
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 e valutazione 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