Corso di Studi in Fisica

Corso di Laurea Magistrale in Fisica



Particelle Elementari II


I periodo didattico
6CFU

Programma

1) Introduzione alla QCD

2) Introduzione all'interazione elettrodebole

3) Argomento da decidere fra:

Higgs
Neutrini
Quarkonia
Fisica oltre il Modello Standard


Testi consigliati (in ordine alfabetico: i titoli evidenziati sono quelli che personalmente preferisco):

Bettini                          Introduction to Elementary Particle Physics/2nd edition, Cambridge (2014)
Testo recente a orientamento sperimentale, simile al classico di Perkins
ma con un maggior livello di dettaglio e assai piu' aggiornato


Burcham & Jobes       Nuclear and Particle Physics, Longman (1995)
                                    Completo e dettagliato
, ora un po' datato

Halzen & Martin         Quarks and Leptons, John Wiley & Sons (1989)
                                    Sintetico ed efficace; teorico/fenomenologico

Leader & Predazzi     An Introduction to Gauge Theories and Modern Particle Physics, voll. 1 e 2, Cambridge (1996)
                                   Testo completo e piuttosto avanzato, miniera di spiegazioni
                                   su moltissimi argomenti diversi, difficili da trovare altrove
; teorico/fenomenologico

Quigg                         Gauge Theories of Strong, Weak and Electromagnetic Interactions/2nd Edition, Princeton  (2013)
                                       Testo giustamente famoso per chiarezza di analisi e capacita' di  sintesi
; teorico/fenomenologico

Seiden                        Particle Physics: A Comprehensive Introduction, Addison-Wesley (2004)
                                  
Completo e moderno


Altri testi utili:

Braibant et al.             Particelle e Interazioni Fondamentali, Springer (2012)
                                   Testo molto recente a orientamento sperimentale, piu' dettagliato di altri sugli aspetti 
sperimentali
                                   delle scoperte piu' importanti

         Cahn & Goldhaber      Experimental Foundations of Particle Physics/2nd ed. (2009)
                                            Unico nel suo genere, contiene introduzioni chiare, anche se molto brevi,  a tutti i soggetti principali,
                                            e i reprint dei principali  lavori su ogni argomento.


Griffiths                       Introduction to Elementary Particle Physics/2nd ed.,  Wiley-VCH (2008
                                   Di tipo 'concettuale', molto chiaro; contiene molti esercizi e problemi ben scelti


Nagashima                 Elementary Particle Physics: Vol 1 & 2, Wiley-VCH Verlag GmbH, 2010-2013
                                  Testo enciclopedico e approfondito, contiene parti teoriche e sperimentali aggiornate e chiare



Commenti

Per molti studenti, questo e' uno degli ultimissimi corsi di tutta la carriera: si deve quindi supporre che diverse conoscenze introduttive
sulla fisica delle particelle e sul Modello Standard siano gia' stati acquisite, inclusi alcuni argomenti piu' matematici di teoria
dei campi,  gruppi e simmetrie; per non parlare delle conoscenze di meccanica quantistica, relativita' ristretta ed elettromagnetismo classico..

E' opinione del docente che comprendere qualcosa di come il Modello Standard e' stato via via edificato, completato e verificato non possa
prescindere da una certa immersione nella 'teoria' che c'e' dietro: senza entrare in competizione con i corsi teorici, nei quali questi
argomenti vengono svolti in modo sistematico e dettagliato, limitarsi a descrivere un certo numero di esperimenti e risultati sperimentali dice
in realta' poco: come e' noto, la fisica sperimentale, e quella agli acceleratori in particolare, perde molto fascino quando viene raccontata in un'aula.
Non c'e' bisogno di aggiungere che lo scopo di queste immersioni, in realta' piuttosto superficiali, non e' quello di mettere lo studente in grado
di fare calcoli in modo autonomo, ma di mostrare nel modo piu' semplice possibile come emergono certi risultati e previsioni importanti:
percorso magari insoddisfacente in assoluto, ma preferibile alla presentazione di confronti fra sezioni d'urto, rapporti di decadimento etc
senza giustificazione. In concreto, una certa familiarita' con i concetti base del calcolo perturbativo di osservabili in ambito relativistico
(diagrammi di Feynman e  loro uso) e' di fatto indispensabile.

In questo corso si fa uso di slides, per ragioni di economia di tempo e di necessita' di grafici, disegni e figure in gran numero: il consiglio
e' quello di tenere una copia delle slides (scaricabili da questa pagina) in forma cartacea o sul proprio laptop, e di aggiungere le proprie
annotazioni quando opportuno durante la lezione. Il docente e' ovviamente disponibile a discutere ogni aspetto delle lezioni: quindi le domande,
le osservazioni e i commenti durante la lezione sono benvenuti, cosi' come le richieste di spiegazioni individuali fuori lezione.

E' anche opinione del docente che per un corso come questo gli aspetti fiscali non siano altrettanto importanti come per i corsi precedenti:
se riesce il tentativo di interessare  gli studenti  allo studio della struttura e dell'articolazione del Modello Standard, e
di portarli a contatto
con
soggetti di ricerca recenti e contemporanei, lo scopo principale si puo' considerare raggiunto, abbastanza indipendentemente
da come .lo si verifichera'.
 
Slides

    • Introduction                                                                            
    • QCD                                                                                                                     
    • Electroweak Interaction                     
    • Quarkonium
    • [Flavor Physics and CP Violation     ]   Parte non svolta nell'a.a. 2013-14                         
                                                         

                Note su  questioni particolari

SM Higgs: A Very Short Introduction                         
     





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