Uniwersytet Warszawski - Centralny System UwierzytelnianiaNie jesteś zalogowany | zaloguj się
katalog przedmiotów - pomoc

Modern Experimental Particle Physics

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: 1100-4MEPP Kod Erasmus / ISCED: (brak danych) / (0533) Fizyka
Nazwa przedmiotu: Modern Experimental Particle Physics
Jednostka: Wydział Fizyki
Grupy: Fizyka, II stopień; przedmioty sp. "Fizyka jądrowa i cząstek elementarnych"
Fizyka, II stopień; przedmioty z listy "Wybrane zagadnienia fizyki współczesnej"
Physics (Studies in English), 2nd cycle; courses from list "Topics in Contemporary Physics"
Physics (Studies in English); 2nd cycle
Przedmioty do wyboru dla doktorantów;
Punkty ECTS i inne: 4.00
Język prowadzenia: angielski
Kierunek podstawowy MISMaP:

fizyka

Założenia (opisowo):

Znajomość Szczególnej Teorii Względności oraz podstaw nierelatywistycznej mechaniki kwantowej.

Skrócony opis:

Wprowadzenie do współczesnej fizyki cząstek i przegląd najważniejszych wyników eksperymentów fizyki wysokich energii.

Pełny opis:

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.

Wykład będzie się składał z sześciu bloków tematycznych:

1. Wprowadzenie do fizyki cząstek

- podstawy szczególnej teorii względności

- cząstki i oddziaływania w Modelu Standardowym

- symetrie w fizyce cząstek

- reakcje, diagramy Feynman'a, przekroje czynne

- eksperymenty w fizyce cząstek

2. Oddziaływania silne i struktura nukleonów

- Model Standardowy oddziaływań silnych: QCD

- Obserwable, eksperymenty na tarczy i rozpraszanie głęboko-nieelastyczne w zderzaczach cząstek

- Struktura nukleonu: od Rutherforda do projektu Electron Ion Collider

- Rozkłady 1D, 3D i 5D partonów w nukleonie.

3. Model Standardowy i bozon Higgsa w LHC

- Model Standardowy oddziaływań elektrosłabych i mechanizm Higgsa

- Pomiary bozonów W i Z

- Sygnatury bozonu Higgsa w LHC

- Wyniki pomiarów bozonu Higgsa w LHC

4. Oscylacje Neutrin

- własności i źródła neutrin

- wprowadzenie do modelu oscylacji neutrin

- poszukiwania łamania CP i wyznaczenie hierarchii mas

- poza Modelem Standardowym - neutrina sterylne

- przyszłe eksperymenty: DUNE i HyperK

5. Astrofizyka cząstek

- Ewolucja Wszechświata

- Promieniowanie kosmiczne, gamma i neutrinowe najwyższych energii

- Ciemna Materia i Ciemna Energia

- bezpośrednie i pośrednie poszukiwania Ciemnej Materii

6. Fizyka w przyszłych akceleratorach e+e-

- projekty zderzaczy i koncepcje eksperymentów

- prezyzyjne badania bozonu Higgsa w Fabrykach Higgsa

- badania kwarku t i fizyka zapachów

- bezpośrednie i pośrednie poszukiwanie fizyki poza Modelem Standardowym

Każdy blok będzie obejmował wprowadzenie teoretyczne, przegląd metod pomiarowych i podsumowanie wyników doświadczalnych w danej dziedzinie. Bloki będą prowadzone przez różnych wykładowców.

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

Efekty uczenia się:

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

Metody i kryteria oceniania:

Kryteria oceny:

* obecności na wykładach

* ćwiczenia domowe wykonywane w trakcie semestru

* końcowy egzamin testowy (pisemny)

Zajęcia w cyklu "Semestr zimowy 2021/22" (zakończony)

Okres: 2021-10-01 - 2022-02-20
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Wykład, 30 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Aleksander Żarnecki
Prowadzący grup: Barbara Badełek, Grzegorz Grzelak, Katarzyna Grzelak, Artur Kalinowski, Marcin Konecki, Aleksander Żarnecki
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin

Zajęcia w cyklu "Semestr zimowy 2022/23" (jeszcze nie rozpoczęty)

Okres: 2022-10-01 - 2023-01-29

Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Wykład więcej informacji
Koordynatorzy: Aleksander Żarnecki
Prowadzący grup: Katarzyna Grzelak, Artur Kalinowski, Marcin Konecki, Aleksander Żarnecki
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Warszawski.