- Oggetto:
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Fenomenologia delle interazioni fondamentali
- Oggetto:
Anno accademico 2009/2010
- Codice dell'attività didattica
- S8147
- Docenti
- Dott. Fiorenza Donato (Titolare del corso)
Prof. Lorenzo Magnea (Titolare del corso) - Corso di studi
- c206 laurea spec. in fisica delle interazioni fondamentali
- Anno
- 1° anno
- Periodo didattico
- Terzo periodo didattico
- Tipologia
- A=Di base
- Crediti/Valenza
- 6
- SSD dell'attività didattica
- FIS/02 - fisica teorica, modelli e metodi matematici
- Oggetto:
Sommario insegnamento
- Oggetto:
Programma
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.
Fisica del neutrino.
Neutrino di Dirac e di Majorana. Plot di Kurie.
Probabilita` di oscillazione, neutrini atomosferici e solari.
Cromodinamica quantistica.
Lagrangiana della QCD.
Running di alpha_s, liberta` asintotica e confinamento.
Modello a partoni. Processi in QCD: rapporto R, DIS
con leptoni carichi e con neutrini, Drell e Yan, cenni di produzione
di jet.
Fisica oltre il MS.
Motivazioni per una grande unificazione e possibili modelli.
Decadimento del protone. Unificazione delle costanti di
accoppiamento.
Motivazioni per la supersimmetria.
MSSM, cenni di rottura di supersimmetria e delle proprieta` delle
particelle supersimemtriche
Electroweak interactions: historical introduction
Currents and their conservation in field theory.
Fermi Lagrangian. Parity violation.
Quark weak currents. Cabibbo angle. Experimental tests.
Flavor changing neutral currents. GIM mechanism.
Electroweak Interactions: the Standard Model
Limits of Fermi Theory: unitarity violation and
non-renormalizability (power counting).
SU(2) gauge theory. Addition of electromagnetic current.
Weinberg angle. Interaction Lagrangian with neutral and
charged currents.
Lagrangian for the gauge fields.
Electroweak Interactions: the mass problem.
Problems linked to massive gauge bosons.
Hidden global symmetries and Goldstone bosons.
Hidden local symmetries and the Higgs mechanism:
scalar electrodynamics; non-abelian cases. The Standard Model.
Fermion masses: Yukawa couplings. Mixing, CKM matrix.
The idea of anomaly and cancellation of anomalies in the Standard Model.
Neutrino physics.
Dirac and Majorana neutrinos. Kurie plot.
Oscillation probability. Atmospheric and solar neutrinos.
Quantum Cromodynamics.
The QCD Lagrangian.
The running of alpha_s, asymptotic freedom and confinement.
Parton model. Some processes in QCD: the R ratio,
DIS with charged leptons and with neutrinos, Drell-Yan.
Jet production.
Beyond the Standard Model Physics.
Motivations for Grand Unification Theories and viable models.
Proton decay. Unification of gauge couplings.
Motivations for Supersymmetry.
MSSM, hints to Supersymmetry breaking and to the main
properties of supersymmetric particles.
Testi consigliati e bibliografia
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