Elementy fizyki cząstek elementarnych

Dla studentów kierunków Fizyka i Astronomia – zaliczenie I roku studiów I stopnia. Wykład przeznaczony dla studentów, którzy znają podstawy fizyki

Wykład poświęcony prezentacji zagadnień związanych ze współczesnym zrozumieniem podstawowych składników materii oraz fundamentalnych oddziaływań.

Celem wykładu jest przybliżenie elementów współczesnej fizyki cząstek elementarnych poprzez prezentację najważniejszych, najciekawszych i najnowszych wyników doświadczalnych, koncepcji teoretycznych i układów eksperymentalnych. Wykład przeznaczony jest dla studentów II i III roku fizyki, niekoniecznie planujących specjalizację związaną z fizyką cząstek lub fizyką jądrową.

Program:

1. Świat cząstek elementarnych: pojęcia i skale, podstawowe własności.

2. Metody doświadczalne: akceleratory i detektory, wielkie eksperymenty.

3. Oddziaływania elektromagnetyczne - diagramy Feynmana.

4. Struktura materii, model kwarkowy, partony i chromodynamika kwantowa.

5. Oddziaływania elektro-słabe. Model Standardowy.

6. Bozon Higgsa

7. Fizyka neutrin: zagadki neutrin, oscylacje neutrin, pomiary prędkości neutrin, ...

8. Unifikacja oddziaływań.

9. Eksperymentalna astrofizyka cząstek.

10. Elementy kosmologii: wczesny Wszechświat, ciemna materia.

11. Perspektywy rozwoju fizyki cząstek.

Forma zaliczenia: Egzamin pisemny (testowy) oraz ewentualnie egzamin ustny.

Materiały przedstawiane na wykładzie będą umieszczane na stronie internetowej: http://www.fuw.edu.pl/~kaste/efce.html

Opis sporządziła Danuta Kiełczewska, listopad 2010.

Modyfikacje Katarzyna Grzelak listopad 2012

Nakład pracy studenta:

Wykład = 30 godzin

Samodzielne przygotowanie do każdego

wykładu (1 godz. tyg.) około 15 godz

Przygotowanie do egzaminu około 20 godzin

Razem około 65 godzin

1. D. H. Perkins, Wstęp do Fizyki Wysokich Energii, Wydawnictwo Naukowe PWN 2020

2. E.Skrzypczak, Z.Szefliński Wstęp do Fizyki Jądra Atomowego

i Cząstek Elementarnych, PWN, Wydanie 2

3. M.Thomson Modern Particle Physics, Cambridge University Press

4. D. H. Perkins, Particle astrophysics, Oxford University Press

5. Particle Data Group http://pdg.lbl.gov/

Po ukończeniu przedmiotu student:

WIEDZA

1. zna podstawowe pojęcia i zagadnienia świata cząstek elementarnych

2. zna podstawowe koncepcje ewolucji wczesnego Wszechświata

3. zna najważniejsze źródła cząstek elementarnych i metody ich detekcji

UMIEJĘTNOŚCI

1. umie wyjaśnić koncepcje, które doprowadziły do sformułowania Modelu Standardowego cząstek elementarnych

2. umie wskazać związki między Modelem Standardowym cząstek oraz modelem ewolucji wczesnego Wszechświata

3. umie wskazać najważniejsze problemy obecnego zrozumienia świata cząstek elementarnych

POSTAWY

1. rozpoznaje znaczenie podejścia przyczynowo skutkowego do zrozumienia podstaw otaczającego świata

2. docenia piękno prostoty i uniwersalności kryjącej się za pozornie skomplikowanymi zjawiskami

Egzamin końcowy pisemny w postaci testu złożonego z ok. 50 pytań

zamkniętych i 10 pytań otwartych. Oceny z egzaminu pisemnego proponowane są jako oceny końcowe.

Brak