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| FIS/02
SIMMETRIE E INTERAZIONI FONDAMENTALI |
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| Docente Prof. Guido Martinelli | |
| stanza 154 - stanza 104, secondo piano ed. G. Marconi tel. +39-06-49914234 |
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| I Anno
Laurea Specialistica Orario: 8.00 - 10.00 dal Lunedì al Venerdì aula (da definire) |
Assistenza Studenti: Martedì e Giovedì Ore 14.00 - 16.00 Stanza 104 V.E. |
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Valore: 5 + 5 Crediti Prerequisiti: Aver almeno seguito il Corso di Fisica Teorica III |
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| Lo scopo del corso è di introdurre i concetti e le nozioni di base della moderna fenomenologia delle particelle elementari. Il filo conduttore del corso è costituito dal ruolo fondamentale giocato dalle simmetrie discrete e continue, globali e locali. Particolare enfasi viene posta sulle simmetrie unitarie e le teorie di gauge. Come applicazioni vengono discusse la teoria delle interazioni forti, QCD, e la relativa fenomenologia, il Modello Standard ed il meccanismo di rottura alla Higgs e cenni sulla costruzione delle teorie di Grande Unificazione. | ||
Finalità del corso |
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Alla fine del corso gli studenti dovrebbero:
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Modalità del corso e delle prove d'esame |
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| Il corso consiste di 40 ore di lezioni con applicazioni degli argomenti svolti. Il lavoro per casa richiederà circa due ore al giorno. Alcune schede di problemi da risolvere a casa saranno distribuiti periodicamente e successivamente risolti in aula. Per l'acquisizione dei crediti è necessario superare una prova scritta (da svolgere a casa sotto forma di tesina) basata sul calcolo di una sezione d'urto a livello albero, o di una larghezza di decadimento o della rinormalizzazione a un loop di un operatore composto. L'orale vertera' su argomenti del corso complementari a quelli riguardanti la prova scritta. Il peso relativo delle prove scritte e orali e' del 50% e 40% rispettivamente. | ||
Altre attività didattiche |
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| Durante il corso di saranno assegnati agli studenti degli esercizi da svolgere a casa, la cui soluzione dovrà essere consegnata entro pochi giorni. Sarà poi possibile, su base volontaria, avere una discussione pubblica delle soluzioni durante una successiva esercitazione. L'insieme di queste attività contribuirà alla valutazione finale con un peso del 10%. | ||
Programma dettagliato del corso |
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| Le ore sono approssimative: | ||
| 1) | Simmetrie e leggi di conservazione; gruppi unitari e loro rappresentazioni; teorema di Wigner-Eckart | 2 ore |
| 2) | Costituenti e interazioni fondamentali: quark, leptoni e campi di forze | 2 ore |
| 3) | Teorie di gauge abeliane e non-abeliane | 2 ore |
| 4) | Richiami della teoria delle perturbazioni e regole di Feynman; cenni alla teoria della rinormalizzazione; accoppiamenti e masse rinormalizzate come accoppiamenti effettivi | 2 ore |
| 5) | Modello a quark degli adroni; classificazione degli adroni leggeri in rappresentazioni di SU(3) | 2 ore |
| 6) | Evidenza sperimentale per il colore | 3 ore |
| 7) | e+ e- -> quark antiquark; libertà asintotica e confinamento; espansione nei logaritmi dominanti; divergenze infrarosse e ultraviolette | 2 ore |
| 8) | Diffusioni profondamente anelastiche e modello a partoni; funzioni di struttura e densità partoniche | 2 ore |
| 9) | Modello a partoni e QCD; equazioni di GLAP, loro soluzione ed interpretazione; correzioni di QCD oltre i logaritmi dominanti | 5 ore |
| 10) | Processi di Drell-Yan e altri processi partonici | 4 ore |
| 11) | Teorema di Goldstone; modello sigma di Gell-Mann e Levy; correnti e cariche conservate e loro significato fisico | 2 ore |
| 12) | Meccanismo di Higgs e sua interpretazione | 3 ore |
| 13) | Modello Standard | 3 ore |
| 14) | Construzione di SU(5), numeri quantici di quark e leptoni | 3 ore |
| 15) | Rottura di SU(5) e predizioni del Modello; altri schemi di grande unificazione | 3 ore |
Propedeuticità |
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| E' necessario che lo studente abbia seguito il corso di Fisica Teorica del Prof. Cabibbo. | ||
Testi Consigliati |
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| Non esistendo un testo unico che contenga tutti gli argomenti trattati, saranno distribuite agli studenti fotocopie di appunti, articoli di rivista o segnalati testi utili alla preparazione dell'esame. Sarà distribuito un CD contenente le copie degli articoli necessari alla preparazione dell'esame. | ||