Modern Experimental Particle Physics I 1100-4MEPP
Model Standardowy fizyki cząstek to teoria, która opisuje znane nam cząstki fundamentalne i zachodzące pomiędzy nimi oddziaływania. Jego szczegółowe przedstawienie w ścisłym powiązaniu z wynikami doświadczalnymi jest głównym celem wykładu.
W pierwszym semestrze wykład będzie się składał z pięciu bloków tematycznych:
1. Wprowadzenie do fizyki cząstek
- opis kursu, cząstki i oddziaływania w Modelu Standardowym
- historia rozwoju, pojęcia podstawowe
- podstawy szczególnej teorii względności
2. Wprowadzenie do eksperymentów fizyki cząstek
- akceleratory i zderzacze cząstek
- oddziaływanie cząstek w materii
- detektory cząstek i duże eksperymenty
3. Elektrodynamika kwantowa (QED) i oddziaływania elektrosłabe
- równanie Diraca, diagramy Feynmana, przekrój czynny
- rola symetrii w fizycze cząstek, prawa zachowania
- oddziaływania słabe
- macierz CKM, łamanie CP w Modelu Standardowym
- Model Standardowy oddziaływań elektrosłabych i mechanizm Higgsa
4. Podstawy fizyki neutrin
- własności neutrin
- źródła neutrin
- oddziaływania neutrin
- wprowadzenie do modelu oscylacji neutrin
- masy neutrin
5. Oddziaływania silne i struktura nukleonu
- od rozpraszania elastycznego do głęboko nieelastycznego: czynniki postaci i koncepcja partonów (model Feynmana)
- podstawy QCD, rozkłady partonów i ich wyznaczanie
Każdy blok będzie obejmował wprowadzenie teoretyczne, przegląd metod pomiarowych i podsumowanie wyników doświadczalnych w danej dziedzinie. Bloki będą prowadzone przez różnych wykładowców.
Kierunek podstawowy MISMaP
Koordynatorzy przedmiotu
W cyklu 2025Z: | W cyklu 2024Z: |
Tryb prowadzenia
Założenia (opisowo)
Efekty kształcenia
Po ukończeniu kursu student:
WIEDZA
1. Zna cząstki fundamentalne Modelu Standardowego i ich oddziaływania
2. Zna wyniki doświadczeń, które ukształtowały naszą obecną wiedzę o Modelu Standardowym
3. Zna różne metody testowania Modelu Standardowego i poszukiwania odstępstw od jego przewidywań
UMIEJĘTNOŚCI
1. Potrafi opisać strukturę materii i ewolucję Wszechświata w języku fizyki cząstek
2. Potrafi interpretować wyniki eksperymentów fizyki i astrofizyki cząstek
3. Potrafi jakościowo przewidywać przebieg różnych procesów zderzeń cząstek wysokiej energii
Kryteria oceniania
Kryteria oceny:
* obecności na wykładach
* ćwiczenia domowe wykonywane w trakcie semestru :
* zadania oddane po terminie są oceniane maksymalnie na poziomie 50%
* zadania oddane później niż dwa tygodnie po terminie nie będą sprawdzane
* 70% sumy punktów z zadań domowych wymagana do uzyskania pozytywnej oceny w pierwszym terminie
* końcowy egzamin ustny
Literatura
1. Donald H. Perkins, Wstęp do Fizyki Wysokich Energii, Wydawnictwo Naukowe PWN 2020
2. F. Halzen i A.D. Martin, Quarks and Leptons, Wiley 1984
3. Mark Thompson, Modern Particle Physics, Cambridge University Press 2018
4. Donald H. Perkins, Particle astrophysics, Oxford 2003
5. Jim Baggott, Higgs, Oxford 2012