00411 - FISICA DELLE PARTICELLE ELEMENTARI

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso, lo studente possiede le conoscenze di base concettuali della Fisica sperimentale delle Particelle elementari, in particolare per quanto riguarda i principi, la fenomenologia e le tecniche sperimentali di rivelazione. Lo studente è in grado di comprendere: - il funzionamento dei rivelatori e le loro caratteristiche di rivelazione; - le caratteristiche misurabili delle interazioni fondamentali della natura; - le interazioni delle particelle con la materia ed il loro effetto misurabile; - le leggi naturali dell'invarianza e le simmetrie che ne conseguono; - la fenomenologia alla base della ricerca in fisica delle particelle; - le collisioni tra diversi tipi di particelle e gli effetti che ne derivano per lo studio delle interazioni fondamentali della natura; - le prospettive di ricerca di innovazione conoscitiva sul comportamento della natura dell'infinitamente piccolo e, contemporaneamente, dell'infinitamente grande. Inoltre, lo studente ha familiarità con il modello Standard del Microcosmo e con i costituenti ultimi della materia (quark, leptoni e gluoni), conoscendone le caratteristiche quantiche e di interazione reciproca. In particolare, lo studente è in grado di: - comprendere le differenze tra leptoni, quark e gluoni; - applicare i modelli di interazione tra i costituenti ultimi della materia; - capire i limiti del Modello e conoscere le eventuali deviazioni dal Modello (misurabili); - calcolare le sezioni d'urto e le distribuzioni statistiche delle reazioni da collisione di particelle.

Contenuti

• Le 4 interazioni fondamentali
• Principi di invarianza e leggi di conservazione
• Classificazione delle particelle elementari e modello a quark
  
• Collisioni adrone-adrone e leptone-nucleone
• Acceleratori di particelle
• Rivelatori al silicio ed esempi di rivelatori multipurpose
• Interazione debole
  
• Interazione elettrodebole
• Fisica dei neutrini ed oscillazioni di particelle
  
• Oltre il Modello Standard
• Fenomenologia delle collisioni protone-protone a LHC
  

Testi/Bibliografia

S. Braibant, G. Giacomelli, M. Spurio, Particelle ed interazioni fondamentali, Ed. Springer

D.H. perkins, Introduction to High Energy Physics, Addison-Wesley

Metodi didattici

Lezioni in aula con esercitazioni

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

Prova orale

Strumenti a supporto della didattica

Lavagna normale e luminosa

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Andrea Castro

Consulta il sito web di Sylvie Braibant