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Particelle elementari II

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Elementary Particles II

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Anno accademico 2023/2024

Codice attività didattica
MFN0879
Docenti
Roberto Covarelli (Titolare)
Paolo Giuseppe Rumerio (Titolare)
Michela Chiosso (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
008510-106 Laurea Magistrale in Fisica ind. Fisica Nucleare e Sub-nucleare
Anno
2° anno
Periodo
Primo semestre
Tipologia
C=Affine o integrativo
Crediti/Valenza
6
SSD attività didattica
FIS/04 - fisica nucleare e subnucleare
Erogazione
Tradizionale
Lingua
Italiano
Frequenza
Facoltativa
Tipologia esame
Orale
Prerequisiti
Particelle Elementari I - MQR - Introduzione alla teoria dei campi
Elementary Particles I- Relativistic Quantum Mechanics - Introductory Quantum Field Theory
Propedeutico a
Nessuna
None
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Sommario insegnamento

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Obiettivi formativi

  • Conoscenza e capacità di comprensione:

L'insegnamento intende completare l'introduzione alla fisica delle particelle svolta nell'insegnamento di Particelle Elementari I facendo riferimento alle scoperte che hanno contribuito alla convalida del Modello Standard e agli argomenti di ricerca recenti. Scopo principale dell'insegnamento è completare il quadro osservativo e interpretativo del Modello Standard iniziato nei corsi precedenti di argomento particellare.

  • Capacità di applicare conoscenza e comprensione:

Parte importante degli obiettivi formativi dell'insegnamento è la capacità di affrontare autonomamente l'aggiornamento su un soggetto di ricerca e di comunicare le conoscenze acquisite.  

 

  • Knowledge and understanding:

The course intends to complete the introduction to particle physics carried out in the teaching of Elementary Particles I by referring to the discoveries that have contributed to the validation of the Standard Model and to recent research topics. The main purpose of the course is to complete the observational and interpretative framework of the Standard Model begun in the previous courses on particle matters.

  • Applying knowledge and understanding:

An important part of the educational objectives of the teaching is the ability to autonomously deal with updating on a research subject and to communicate the acquired knowledge.

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Risultati dell'apprendimento attesi

  • Conoscenza e capacità di comprensione:
- Conoscenza delle problematiche relative alla convalida del Modello Standard
- Conoscenza introduttiva delle problematiche relative allo studio sperimentale della QCD perturbativa e non perturbativa
- Conoscenza introduttiva delle problematiche relative allo studio  sperimentale  dell'interazione elettrodebole
 
  • Capacità di applicare conoscenza e comprensione:
Capacità di affrontare autonomamente lo studio di ricerca in fisica delle particelle basandosi su testi specialistici e articoli in riviste scientifiche e di comunicare le conoscenze acquisite.

 

  • Knowledge and understanding:

- Knowledge of issues related to the validation of the Standard Model
- Introductory knowledge of the issues related to the experimental study of perturbative and non-perturbative QCD
- Introductory knowledge of the problems related to the  experimental  study of the electroweak interaction

  • Applying knowledge and understanding:

Ability to autonomously deal with the research study in particle physics based on specialized texts and articles in scientific journals and to communicate the acquired knowledge.



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Programma

  • Introduzione alla QCD (2 CFU)

Colore, simmetrie di gauge, gluoni, algebra del colore - Libertà asintotica e confinamento - QCD perturbativa e osservabili infrared safe - PDF e struttura del nucleone - Deep Inelastic Scattering - Test di QCD

  • Introduzione alle interazioni elettrodeboli (2 CFU)

Simmetria di gauge, bosoni intermedi, unificazione elettrodebole - Osservazione delle correnti neutre e di W e Z - Test del modello di GWS - Rottura spontanea di simmetria e settore di Higgs.

  • Fisica del Flavour (2 CFU)

Mixing dei quark – Matrice CKM – Oscillazioni di stranezza nel sistema dei mesoni K  - Violazione di CP – Estensione al quark Bottom e Charm

  • Intro to QCD (2 CFU)

Color, gauge symmetries, gluons, color algebra - Asymptotic freedom and confinement - Perturbative QCD and infrared safe observables -  PDFs and nucleon structure - Deep Inelastic Scattering - Tests of QCD

  • Intro to Electroweak Interactions (2 CFU)

Gauge symmetry, intermediate bosons,  electroweak unification - Experimental observation of neutral currents and W,Z - Tests of GSW model - Spontaneous symmetry breaking and the Higgs sector

  • Flavour Physics (2 CFU) 

Quark Mixing – CKM – Neutral Kaons Strangeness oscillations - CP violation – Extension to Bottom and Charm

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Modalità di insegnamento

L'insegnamento si articola in 24 lezioni di 2h ciascuna. Ogni sotto-argomento dell'insegnamento viene svolto in 8 lezioni, in presenza, salvo aggiornamenti sui provvedimenti adottati da UniTo e  disponibili sul sito "Disposizioni per chi studia e lavora in UniTo" https://www.unito.it/ateneo/gli-speciali/coronavirus-aggiornamenti-la-comunita-universitaria/disposizioni-chi-studia-e

Le lezioni si terranno in presenza.

24 lectures of 2 hours, every under-argument of the course takes 8 lectures. The lectures will be given in presence, unless instructed differently by the University.

 

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Modalità di verifica dell'apprendimento

Esame orale. Al termine del corso, i docenti proporranno agli studenti alcuni macro-argomenti collegati al programma svolto nei 3 moduli. Ogni studente sarà tenuto a scegliere uno di questi macro-argomenti e l'esame consisterà nell'esposizione di tale argomento nei dettagli alla commissione di esame, anche facendo uso di supporti informatici/grafici/slides. I docenti forniranno al candidato del materiale aggiuntivo (ad es. articoli scientifici o di review) utile alla preparazione dell'argomento. Al termine della presentazione, la commissione ha facoltà di porre al candidato quesiti molto brevi, volti a verificare la conoscenza del restante programma del corso.

L'esame si svolge in presenza salvo aggiornamenti sui provvedimenti adottati da UniTo e disponibili sul sito ""Disposizioni per chi studia e lavora in UniTo" https://www.unito.it/ateneo/gli-speciali/coronavirus-aggiornamenti-la-comunita-universitaria/disposizioni-chi-studia-e 


Oral examination. At the end of the course, the teachers will propose to the students some macro-topics related to the programs carried out in the 3 modules. Each student will be required to choose one of these macro-topics and the exam will consist in explaining this topic in detail to the examining committee, also making use of computer/plots/slides support. The teachers will provide the candidate with additional material (e.g. scientific or review articles) useful for preparing the topic. At the end of the presentation, the committee may ask the candidate very short questions, aimed at verifying knowledge of the resting program of the course.

Eventual modifications to exams in presence will be comunicated on the University site.

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Attività di supporto

Testi consigliati e bibliografia



Oggetto:
Libro
Titolo:  
Elementary Particle Physics: An Intuitive Introduction
Anno pubblicazione:  
2019
Editore:  
Cambridge Press
Autore:  
A. Larkoski
Obbligatorio:  
No


Oggetto:
Libro
Titolo:  
Elementary Particle Physics, 2nd edition
Anno pubblicazione:  
2017
Editore:  
Cambridge
Autore:  
G. Kane
Obbligatorio:  
No
Oggetto:

  1. A.Bettini: Introduction to Elementary Particle Physics, 2nd Edition (Cambridge, 2012)
  2. M.Thomson: Modern Particle Physics (Cambridge, 2013)
  3. S. Braibant, G. Giacomelli, M. Spurio: Particelle e interazioni fondamentali, 2a edizione (Springer, 2012)
  4. Course notes (available on the Moodle page of the course: https://elearning.unito.it/scienzedellanatura/course/view.php?id=2341)

See Italian version



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Note

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Orario lezioniV

Lezioni: dal 25/09/2023 al 12/01/2024

Nota: Data la disponibilita' di aule e la necessita' di non sovrapporsi ad altri corsi nello stesso semestre, il calendario non segue una cadenza regolare e si svolgera' come segue:

DATA (ora, aula)

- mercoledì 27/9 (9-11 Wick)
- giovedì 28/9 (14-16 AULA B BIOCHIMICA)
- venerdì 29/9 (16-18 Wick)

- giovedì 12/10 (14-16 AULA B BIOCHIMICA)
- venerdì 13/10 (16-18 Wick)

- mercoledì 18/10 (9-11 Wick)
- giovedì 19/10 (14-16 AULA B BIOCHIMICA)
- venerdì 20/10 (16-18 Wick)

- mercoledì 8/11 (9-11, Wick)
- venerdì 10/11 (16-18 Wick)

- martedì 14/11 (9-11 aula inf B)
- mercoledì 15/11 (9-11 aula D)

- martedì 21/11 (9-11 aula inf B)
- mercoledì 22/11 (9-11 Wick)

- martedì 28/11 (9-11 aula inf B)
- mercoledì 29/11 (9-11 Wick)

- martedì 05/12 (9-11 Franzinetti)
- mercoledì 06/12 (9-11 Verde)
- giovedì 07/12 (14-16 AULA B BIOCHIMICA)

- giovedì 14/12 (14-16 AULA B BIOCHIMICA)
- venerdì 15/12 (16-18 Verde)

- martedì 19/12 (09-11 aula diagonale CHIMICA)
- mercoledì 20/12 (9-11 Verde)
- giovedì 21/12 (14-16 AULA B BIOCHIMICA)

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    Ultimo aggiornamento: 02/11/2023 18:06
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