- Oggetto:
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Introduzione alla fisica delle interazioni fondamentali
- Oggetto:
Introduction to the physics of fundamental interactions
- Oggetto:
Anno accademico 2022/2023
- Codice dell'attività didattica
- FIS0134
- Docente
- Mariaelena Boglione (Titolare del corso)
- Corso di studi
- 008703 Laurea in Fisica
- Anno
- 3° anno
- Periodo didattico
- Secondo semestre
- Tipologia
- C=Affine o integrativo
- Crediti/Valenza
- 6
- SSD dell'attività didattica
- FIS/02 - fisica teorica, modelli e metodi matematici
- Modalità di erogazione
- Tradizionale
- Lingua di insegnamento
- Italiano
- Modalità di frequenza
- Facoltativa
- Tipologia d'esame
- Orale
- Oggetto:
Sommario insegnamento
- Oggetto:
Obiettivi formativi
L'obiettivo del corso e` quello di fornire una valida introduzione alla fisica delle interazioni fondamentali, cioè le interazioni o forze della natura che permettono di descrivere i fenomeni fisici a tutte le scale di distanza e di energia (interazione elettromagnetica, debole, forte e gravitazionale).
Sebbene ci sia ancora molto da imparare, oggi abbiamo una struttura teorica coerente ed unificata che è estremamente importante integrare nel curriculum della Laurea Triennale.
Il corso descrive ciò che è stato scoperto e compreso circa i costituenti elementari della materia, le leggi alle quali sono soggetti e le forze che agiscono su di loro. Tutto questo cercando il giusto compromesso tra il rigore matematico delle metodologie usate, tipiche della teoria dei campi, e le approssimazioni fenomenologiche.
The course deals with an introduction to the physics of fundamental interactions.
In physics, the fundamental interactions, also known as fundamental forces, are the interactions that do not appear to be reducible to more basic interactions. There are four fundamental interactions known to exist: the gravitational and electromagnetic interactions, which produce significant long-range forces whose effects can be seen directly in everyday life, and the strong and weak interactions, which produce forces at minuscule, subatomic distances and govern nuclear interactions.
Although we obviously have much more to learn, there now exists a coherent and unified theoretical structure that is simply too exciting and important to save for graduate school, the time has come to integrate elementary particle physics into the standard undergraduate curriculum.
To summarize, the course will describe what has been discovered and understood about the costituents of matter, the laws to which they are subjected, and the forces that act on them. All of this managing to find the right balance between mathematical rigor and approximated phenomenological applications.- Oggetto:
Risultati dell'apprendimento attesi
Studenti e studentesse saranno in grado di sviluppare semplici applicazioni della teoria quantistica alla fisica delle interazioni fondamentali, in particolare con riferimento a processi di urto ad alta energia.
Impareranno come si costruiscono i modelli delle interazioni fondamentali e saranno in grado di descrivere le loro conseguenze fenomenologiche.
Questo corso servirà agli studenti e alle studentesse della Laurea Triennale come approccio primario o come preparazione preliminare per una trattazione piu` sofisticata a livello di Laurea Magistrale.
The students will be able to develop simple applications of Quantum Theory to physics of fundamental interactions, in particular with reference to high energy collision processes. The student will learn how to build models of fundamental interactions and how to describe their phenomenological consequences.
This course will be of use to beginning graduate students, either as a primary approach, or as a preparation for more sophisticated treatments, as those offered in the Master courses in Physics.- Oggetto:
Modalità di insegnamento
Lezioni frontali in aula svolte con l'ausilio della lavagna. Se le attrezzature a disposizione nell'aula lo permetteranno, le lezioni potranno eventualmente essere video-registrate. Tutto il materiale didattico sara' messo a disposizione sulla piattaforma Moodle. Qualora le lezioni in presenza non fossere possibili per le restrizioni dovute all'emergenza covid, si svolgeranno on-line sulla piattaforma Webex. Questo e' il link per seguire le lezioni a distanza:
https://unito.webex.com/meet/mariaelena.boglione
Class-taught lessons if at all possible. Lectures will be recorded and distributed to the students registered to the course. If the technological support of the classromm will allow it, lectures will possibly be recorded. In the unfortunate case of a lock-down, students will be able to follow the lectures at this link:
https://unito.webex.com/meet/mariaelena.boglione
- Oggetto:
Modalità di verifica dell'apprendimento
L'esame si terrà esclusivamente in forma orale. Verranno poste due domande: la prima verterà su un argomento generale (tra quelli svolti a lezione) e richiederà una esposizione approfondita seppur sintetica dei tratti fondamentali del tema richiesto. La seconda riguardera' un aspetto più dettagliato di uno degli argomenti svolti in aula e comporterà una risposta breve e puntuale.
The Examination, in an oral form only, will consist of two questions: one, on a very general topic, will require a rather detailed, but self contained, presentation of the most important features of the assigned topic. The second, will focus on a more detailed aspect of the theory and will require a brief answer, right on the spot.
- Oggetto:
Attività di supporto
Tutto il materiale didattico sara' reso disponibile sulla piattaforma Moodle
Lectures notes and all necessary teaching material will be will be made available on Moodle
- Oggetto:
Programma
- Introduzione storica alle particelle elementari.
- Dalla meccanica quantistica alla fisica nucleare.
- Teorie di campo: come le particelle sono fatte e come scompaiono.
- Dinamica delle particelle elementari.
- Introduzione (elementare) ai diagrammi di Feynman.
- Studio delle principali simmetrie della natura.
- Elettrodinamica.
- Inizio delle nuove macchine acceleratrici. Una nuova epoca, nuove forme di materia. Tempi moderni, dal 1960 al 1983, interazioni deboli ed interazioni forti. Gli sviluppi piu` recenti.
Per sintetizzare: la fenomenologia della fisica delle interazioni fondamentali costituisce il legame tra teoria ed esperimenti. Data una certa teoria la fenomenologia si prende cura di calcolare i valori aspettati per ogni osservabile.
- Historical introduction to the elementary particles.
- From quantum mechanics to nuclear physics.
- Quantum fields, or how particles are made and how they disappear.
- Elementary particle dynamics.
- Feynman diagrams, an elementary introduction.
- Symmetries.
- Quantum Electrodynamics. Electodynamics of quarks and hadrons.
- Essay on modern times, 1960 - 1983, weak interactions, strong interactions.
Recent developments.
To summarize: the phenomenology of physics of fundamental interactions constitutes the link between theory and experiments in particle physics. Given a certain theory, the phenomenology takes care of calculating the expected value for a given observable in a given experiment: for example, the rate of production of a certain species of particles, or their lifetime, or their decay rate into a channel or another, and more.
Testi consigliati e bibliografia
- Oggetto:
- Altro
- Titolo:
- IFIF an elementary introduction to fundamental interactions, lecture notes
- Descrizione:
- Le note del corso verranno rese disponibili su Moodle. Lecture notes will be made available on Moodle
- Obbligatorio:
- No
- Oggetto:
- Libro
- Titolo:
- Introduction to elementary particles
- Anno pubblicazione:
- 2008
- Editore:
- Wiley
- Autore:
- David Griffiths
- ISBN
- Permalink:
- Obbligatorio:
- No
- Oggetto:
