- Oggetto:
- Oggetto:
Phenomenology of Fundamental Interactions
- Oggetto:
Fenomenologia delle interazioni fondamentali
- Oggetto:
Anno accademico 2023/2024
- Codice attività didattica
- FIS0192
- Docenti
- Paolo Torrielli (Titolare)
Sandro Uccirati (Titolare) - Corso di studio
- 008510-101 Laurea Magistrale in Fisica ind. Fisica Nucleare e Subnucleare e Biomedica
008510-102 Laurea Magistrale in Fisica ind. Astrofisica e Fisica Teorica - Anno
- 1° anno
- Periodo
- Secondo semestre
- Tipologia
- C=Affine o integrativo
- Crediti/Valenza
- 6
- SSD attività didattica
- FIS/02 - fisica teorica, modelli e metodi matematici
- Erogazione
- Tradizionale
- Lingua
- Inglese
- Frequenza
- Facoltativa
- Tipologia esame
- Orale
- Prerequisiti
-
Knowledge on Relativistic Quantum Mechanics and rudiments of Field Theory.Conoscenze di meccanica quantistica relativistica e fondamenti di teoria dei campi.
- Propedeutico a
-
Research activity in the field of high-energy Physics and of phenomenology of elementary particles.Attività di ricerca nel campo della Fisica delle alte energie e della fenomenologia delle particelle elementari.
- Oggetto:
Sommario insegnamento
- Oggetto:
Obiettivi formativi
The course aims at introducing the bases of the Standard Model (SM) of Fundamental Interactions, with a phenomenological approach. In particular Electroweak interactions and Quantum Chromodynamics are discussed; the concept of anomaly (and cancellation thereof) in the SM are developed.
Il corso si prefigge l'obiettivo di introdurre le basi del Modello Standard (SM) delle Interazioni Fondamentali, con un approccio fenomenologico. In particolare si trattano le interazioni elettrodeboli e la cromodinamica quantistica; si sviluppa il concetto di anomalie (e loro cancellazione) nel SM.
- Oggetto:
Risultati dell'apprendimento attesi
The students will acquire the bases of the Standard Model of fundamental interactions and their phenomenological implications.
Gli studenti acquisiranno i fondamenti del Modello Standard delle interazioni fondamentali e le implicazioni fenomenologiche.
- Oggetto:
Programma
Program of the Course of Phenomenology of Fundamental Interactions
Electroweak interactions: history.
Currents and their conservation in field theory. The
Fermi Lagrangian. Parity Violation. Weak currents
for quarks. Cabibbo angle. Experimental tests.
Flavor Changing Neutral Currents. GIM mechanism.
Electroweak interactions: the Standard Model.
Limits of the Fermi theory: parity violation and
non-renormalizability (power-counting). SU(2) Gauge theory.
Inclusion of the electromagnetic current.
Weinberg Angle. Interaction Lagrangian with neutral and charged
currents. Lagrangian for the gauge fields.
Electroweak interactions: the problem of the masses.
Problems related to massive gauge bosons. Global hidden symmetries
and Goldstone bosons. Local hidden symmetries
and Higgs mechanism: scalar electrodynamics;
non-Abelian cases, the Standard Model. The masses of the fermions:
Yukawa couplings. Mixing in the general case, CKM matrix.
Concept of anomaly and cancellation of anomalies in the
Standard Model.
Quantum chromodynamics:
Lagrangian of QCD. Running of alpha_s, asymptotic freedom and confinement,
parton model, infrared divergences.
Processes in QCD: R ratio at next-to-leading order, event-shape variables,
DIS with charged leptons and neutrinos, Drell-Yan, jet production.
Programma del corso di Fenomenologia delle Interazioni
Fondamentali
Interazioni elettrodeboli: cenni storici.
Correnti e loro conservazione in teoria dei campi. La
lagrangiana di Fermi. Violazione di parita'. Correnti deboli
per i quark. Angolo di Cabibbo. Test sperimentali. Correnti
neutre Flavor Changing. Meccanismo GIM.
Interazioni elettrodeboli: il Modello Standard.
Limiti della teoria di Fermi: violazione di unitarieta' e
non-rinormalizzabilita' (power-counting). Teoria di gauge
SU(2). Inclusione della corrente elettromagnetica. Angolo di
Weinberg. Lagrangiana di interazione con correnti cariche e
neutre. Lagrangiana per i campi di gauge.
Interazioni elettrodeboli: il problema delle masse.
Problemi relativi a bosoni di gauge massivi. Simmetrie
nascoste globali e bosoni di Goldstone. Simmetrie nascoste
locali e meccanismo di Higgs: elettrodinamica scalare;
casi non-abeliani; Modello Standard. Le masse dei fermioni:
accoppiamenti di Yukawa. Mixing nel caso generale, matrice
di CKM.
Concetto di anomalia e cancellazione delle anomalie nel Modello
Standard.
Cromodinamica quantistica:
Lagrangiana di QCD. Running di alpha_s, libertà asintotica e confinamento,
modello a partoni, divergenze infrarosse.
Processi in QCD: rapporto R al next-to-leading order, variabili di event-shape,
DIS con leptoni carichi e neutrini, Drell-Yan, produzione di jet.- Oggetto:
Modalità di insegnamento
6 CFU = 48 hours of in-person lectures. Lectures include a theoretical part, as well as several worked out examples.
Teaching material: notes and lectures as .pdf files on the campusnet webpage of the class.
6 CFU = 48 ore di didattica frontale. Le lezioni includono nozioni teoriche e lo svolgimento esplicito di svariati esempi.
Materiale didattico: dispense e lezioni consultabili come files .pdf alla pagina campusnet dell'insegnamento.
- Oggetto:
Modalità di verifica dell'apprendimento
The exam consists of an oral examination, lasting typically 40-50 minutes, during which students are required to perform the computation of quantities of ineterst for the phenomenology of fundamental interactions, and to answer theoretical questions on topics developed in the class, both from a physical and a mathematical viewpoint.
L'esame è costituito da una prova orale, della durata tipica di 40-50 minuti, nella si deve effettuare il calcolo di quantità di interesse per la fenomenologia delle interazioni fondamentali, e rispondere a domande di natura teorica su argomenti sviluppati a lezinoe, impostando il problema dal punto di vista sia fisico che matematico.
- Oggetto:
Attività di supporto
Teachers available for problem-solving sessions.Disponibilità dei docenti per consulenze finalizzate a risoluzione problemi.Testi consigliati e bibliografia
- Oggetto:
- Libro
- Titolo:
- An Introduction to quantum field theory
- Anno pubblicazione:
- 1995
- Editore:
- CRC Press Taylor and Francis Group
- Autore:
- Michael E. Peskin & Daniel V. Schroeder
- ISBN
- Obbligatorio:
- No
- Oggetto:
M. Peskin and D. Schroeder
"An introduction to Quantum Field Theory"Ellis, Stirling and Webber
"QCD and collider Physics"M. Peskin and D. Schroeder
"An introduction to Quantum Field Theory"Ellis, Stirling and Webber
"QCD and collider Physics"- Oggetto:
Note
No mandatory prerequisites. Attendance at the course is not compulsory, but strongly reccomended.
Nessuna propedeuticità obbligatoria. Frequenza non obbligatoria, ma fortemente consigliata.
- Oggetto:
Orario lezioni
Giorni Ore Aula Giovedì 9:00 - 11:00 Aula D Dipartimento di Fisica Venerdì 11:00 - 13:00 Aula D Dipartimento di Fisica Lezioni: dal 07/03/2024 al 07/06/2024
- Registrazione
- Aperta
- Oggetto:
