Teoria delle interazioni fondamentali 2

A.A. 2019/2020
Insegnamento per
6
Crediti massimi
42
Ore totali
SSD
FIS/02
Lingua
Italiano
Obiettivi formativi
Questo corso tratta la teoria attuale delle
interazioni forti, deboli ed elettromagnetiche: il cosiddetto
``modello standard''. I
concetti e le tecniche
di teoria quantistica dei campi necessari per la costruzione di
questa teoria vengono introdotti
prendendo spunto da problemi classici ed attuali
nella fenomenologia delle particelle
che ne sono alla base.
Il corso si prefigge di fornire una comprensione dei fondamenti
della teoria, ed una conoscenza delle tecniche necessarie per
applicarla al calcolo di processi fisici.

Alla fine del secondo modulo lo studente:

9. sapra' ricavare le masse dei campi di gauge, di Higgs e di materia
dai parametri di rottura della simmetria elettrodebole
8. sapra' calcolare processi elettrodeboli che coinvolgano bosoni W, Z
e di Higgs
9. sapra' esprimere le masse dei quark in termini dei parametri della
matrice CKM
10. sapra' esprimere la violazione di CP in processi fisici in termini
di parametri della matrice CKM
11. sapra' calcolare processi di QCD ad alta energia nel modello a partoni
12. sapra' impostare il calcolo di correzioni di QCD al modello a partoni
13. sapra' utilizzare le equazioni di Altarelli-Parisi per dscrivere
le violazioni di scaling
14. sapra' manipolare le teorie chirali di bassa energia della QCD

Struttura insegnamento e programma

Edizione attiva
Responsabile
FIS/02 - FISICA TEORICA, MODELLI E METODI MATEMATICI - CFU: 6
Lezioni: 42 ore
Programma
- La violazione della parita'.
La teoria di Fermi dei decadimenti $\beta$ come teoria efficace.
Il decadimento del muone.
- Correnti neutre e correnti cariche: l'unificazione elettrodebole
- Le interazioni elettrodeboli e il gruppo di gauge
SU(2)$\times$U(1): i bosoni $W$ e $Z$ ed il problema delle masse
- Rottura spontanea di simmetria: i bosoni di Goldstone e il
meccanismo di Higgs
- Masse e {\it mixing} tra i bosoni vettori
- La particella di Higgs: produzione e decadimento
- Masse dei quarks. Mescolamento dei quarks e violazione di CP

- Elementi di base della QCD.
- Running coupling e libertà asintotica.
- Produzione di adroni in annichilazioni elettrone-positrone.
- Divergenze infrarosse e infrared safety.
- Diffusione profondamente anelastica leptone-adrone.
- Il modello a partoni.
- Teorema di fattorizzazione e calcoli perturbativi.
- Densità partoniche ed equazioni di evoluzione.
- Collisioni adroniche e l'LHC.
- Parton branching, shower Monte Carlo e jets.
- Risommazione di Sudakov a tutti gli ordini.
Informazioni sul programma
Informazioni sul programma
L'esame coniste nella discussione di problemi assegnati al termine del corso. I problemi assegnati negli anni precedenti sono disponibili sul sito del corso.
Prerequisiti e modalità di esame
MODALITA' D'ESAME
L'esame consiste in una discussione orale che verte sugli argomenti trattati nel corso.

Propedeuticità consigliate
Fisica Teorica 1
Metodi didattici
Metodi Didattici
Modalità di frequenza:
Fortemente consigliata;
Modalità di erogazione:
Tradizionale
Periodo
Primo semestre
Periodo
Primo semestre
Modalità di valutazione
Esame
Giudizio di valutazione
voto verbalizzato in trentesimi