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Oggetto:

Fisica al di là del modello standard

Oggetto:

Physics beyond the Standard Model

Oggetto:

Anno accademico 2022/2023

Codice attività didattica
FIS0172
Docenti
Prof. Martin Jung (Titolare del corso)
Prof. Marco Regis (Titolare del corso)
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
2° anno
Periodo
Primo semestre
Tipologia
D=A scelta dello studente
Crediti/Valenza
6
SSD attività didattica
FIS/02 - fisica teorica, modelli e metodi matematici
Erogazione
Tradizionale
Lingua
Inglese
Frequenza
Facoltativa
Tipologia esame
Orale
Prerequisiti
Basic knowledge about relativistic quantum mechanics and quantum field theory.
[Conoscenze di base di meccanica quantistica relativistica e teoria dei campi.]
Oggetto:

Sommario insegnamento

Oggetto:

Obiettivi formativi

The course discusses a selection of open problems in fundamental physics and their potential resolution in terms of new physics.

After a critical overview over the Standard Models of particle physics and cosmology, observational evidence and theoretical problems are discussed. They suggest the necessity for an extension of the Standard Model of particle physics, which could take the form of new particles and/or new interactions. The principles on which the construction of such extensions is based are discussed, and examples for complete models as well as effective approaches are presented, together with a description of the experimental techiques used to test them.

The course aims to provide a basis for the understanding of the main lines of research in fundamental physics today, presently under investigation by the scientific community.

Il corso si prefigge di fornire una panoramica dei problemi aperti in fisica fondamentale e delle possibili soluzioni in termini di nuova fisica.

Dopo una revisione critica dei modelli standard di fisica delle particelle e di cosmologia, verranno introdotti evidenze osservative e problemi teorici che suggeriscono l'esistenza di nuove particelle e/o nuove interazioni fondamentali. Si discuteranno i principi su cui si basa la costruzione di nuovi modelli e verranno presentati esempi di teorie complete ed approcci effettivi, accompagnati dalla descrizione delle tecniche sperimentali adottate per testarli.

Il corso fornirà una preparazione di base per poter comprendere le principali linee di ricerca in fisica fondamentale attualmente investigate dalla comunità scientifica.

Oggetto:

Risultati dell'apprendimento attesi

At the end of the course, the students should have aquired

  • a deeper understanding of the open problems in fundamental physics
  • the capacity to understand and master the mathematical tools and models used to describe extensions of the Standard Model, so to have the competence to be able to test them in laboratory experiments or astrophysical observations.

Al termine del corso si saranno acquisite:

  • una conoscenza più approfondita dei problemi aperti in fisica fondamentale
  • la capacità di comprendere e padroneggiare modelli e metodi matematici utilizzati per descrivere estensioni del modello standard, in modo tale da possedere la competenza per poterli testare in esperimenti in laboratorio o attraverso osservazioni astrofisiche.

 

Oggetto:

Programma

  • Phenomenological introduction to the Standard Model of particle physics
  • Phenomenological introduction to the Standard Model of cosmology
  • Mass of the neutrino
  • Dark Matter
  • Dark Energy
  • Baryon asymmetry of the universe
  • Precision tests of the Standard Model
  • Conceptual issues with the Standard Model
  • Fundamental concepts for the construction of new-physics models
  • Examples for complete theories
  • Aspects of effective theories and model-independent approaches

  • Introduzione fenomenologica al modello standard di fisica delle particelle
  • Introduzione fenomenologica al modello standard di cosmologia
  • Massa del neutrino
  • Materia oscura
  • Energia oscura
  • Asimmetria materia/anti-materia
  • Test di precisione del modello standard e misure in acceleratori di particelle
  • Problemi teorici del modello standard
  • Concetti fondamentali nella costruzione di nuovi modelli
  • Esempi di teorie complete
  • Cenni a teorie effettive ed approcci model-independent
Oggetto:

Modalità di insegnamento

Lectures at the blackboard, if necessary use of slides.

Unless the University of Torino will re-introduce corresponding measures, the lectures will be in presence.

We strongly recommend students to register to the course on the Campusnet platform, in order to be more easily reached by communications from the teachers.

Lezioni frontali, se necessario con uso di slide.

A meno di differenti disposizioni dal regolamento di Ateneo, le lezioni saranno in presenza.

Raccomandiamo di effettuare l'iscrizione all'insegnamento sulla piattaforma Campusnet, in modo tale da essere facilmente raggiungibili per comunicazioni riguardo lo svolgimento delle lezioni.

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Modalità di verifica dell'apprendimento

The exam consists of an oral exam of typically 40 minutes, in which two topics covered during the lectures are to be discussed from scratch, plus a third one that might be replaced by a short presentation. Both physics and mathematical aspects of the problems should be discussed.

The form of the exam remains unchanged if it has to be carried out online.

L'esame è costituito da una prova orale, della durata tipica di 40 minuti, nella quale viene chiesto di affrontare ab initio due argomenti svolti a lezione, più un terzo che può essere sostituito da una presentazione. Viene richiesto di discutere sia gli aspetti fisici che matematici del problema.

La modalità di verifica dell'apprendimento rimane invariata anche nel caso avvenga per via telematica.

Testi consigliati e bibliografia



Oggetto:
Libro
Titolo:  
Gauge Theories Of Strong, Weak, And Electromagnetic Interactions
Anno pubblicazione:  
2013
Editore:  
Princeton University Press, 2nd edition
Autore:  
Christ Quigg
ISBN  
Obbligatorio:  
No


Oggetto:
Libro
Titolo:  
An Introduction to Quantum Field Theory
Anno pubblicazione:  
1995
Editore:  
Addison-Wesley
Autore:  
Michael E. Peskin, Daniel V. Schroeder
ISBN  
Obbligatorio:  
Si


Oggetto:
Altro
Titolo:  
Symmetries of the standard model
Descrizione:  
Scott Willenbrock
URL:  
Obbligatorio:  
No


Oggetto:
Articolo
Titolo:  
A Supersymmetry primer
Titolo rivista:  
Adv.Ser.Direct.High Energy Phys.
Anno pubblicazione:  
2010
Autore:  
Stephen P. Martin
Volume:  
21
URL:  
Obbligatorio:  
No


Oggetto:
Libro
Titolo:  
An Introduction to Particle Dark Matter
Anno pubblicazione:  
2017
Editore:  
World Scientific
Autore:  
Stefano Profumo
Obbligatorio:  
No


Oggetto:

Note

Attendance is not compulsory, but strongly recommended.

Frequenza non obbligatoria, ma fortemente consigliata.

Oggetto:

Orario lezioniV

GiorniOreAula
Mercoledì11:00 - 13:00Aula Avogadro Dipartimento di Fisica
Venerdì9:00 - 11:00Aula Avogadro Dipartimento di Fisica

Lezioni: dal 27/09/2022 al 13/01/2023

Registrazione
  • Aperta
    Oggetto:
    Ultimo aggiornamento: 28/09/2022 09:47
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