ECTS - EUROPEAN CREDIT TRANSFER SYSTEM
PROGRAMMA SOCRATES/ERASMUS I ROMA01
CONSIGLO DI AREA DIDATTICA IN SCIENZE FISICHE E SCIENZE DELL’UNIVERSO
DIPARTIMENTO DI FISICA
ANNO ACCADEMICO 2007-2008
CORSO DI LAUREA
(CdLS) SPECIALISTICA
Denominazione CdLS:
Sede
"Fisica"
Dipartimento di Fisica – P.le A. Moro, 2 – 00185 Roma
Sito Web
http://www.phys.uniroma1.it
Codice CdLS 12383
Denominazione
INSEGNAMENTO
Simmetrie ed interazioni
fondamentali
Settore Scientifico-disciplinare (SSD)
Docente(i) titolare (i)
dell’insegnamento
Pre-requisiti
Crediti ECTS
6
Anno di corso
1
Codice esame
FIS/04
1003426
Tipo attività formativa
Semestre
Secondo (ved. Calendario didattico)
Prof. Guido Martinelli
E' necessario che lo studente abbia seguito i corsi obbligatori di Fisica Teorica del primo
semestre
Lo scopo del corso è di introdurre i concetti e le nozioni di base della moderna fenomenologia
delle particelle elementari. Il filo conduttore del corso è costituito dal ruolo fondamentale
(conoscenze e competenze) giocato dalle simmetrie discrete e continue, globali e locali. Particolare enfasi viene posta sulle
simmetrie unitarie e le teorie di gauge. Come applicazioni vengono discusse la teoria delle
interazioni forti, QCD, e la relativa fenomenologia, il Modello Standard ed il meccanismo di
rottura alla Higgs e cenni sulla costruzione delle teorie di Grande Unificazione.
Obiettivi formativi
dell’insegnamento
Programma di massima
Simmetrie e leggi di conservazione; gruppi unitari e loro rappresentazioni; teorema di
Wigner-Eckart Costituenti e interazioni fondamentali: quark, leptoni e campi di forze.
Teorie di gauge abeliane e non-abeliane ichiami della teoria delle perturbazioni e regole
di Feynman; cenni alla teoria della rinormalizzazione; accoppiamenti e masse
rinormalizzate come accoppiamenti effettivi. Modello a quark degli adroni; classificazione
degli adroni leggeri in rappresentazioni di SU(3). Evidenza sperimentale per il colore. e+
e- -> quark antiquark; liberta' asintotica e confinamento; espansione nei logaritmi
dominanti; divergenze infrarosse e ultraviolette. Diffusioni profondamente anelastiche e
modello a partoni; funzioni di struttura e densita' partoniche. Modello a partoni e QCD;
equazioni di GLAP, loro soluzione ed interpretazione; correzioni di QCD oltre i logaritmi
dominanti. Processi di Drell-Yan e altri processi partonici. Teorema di Goldstone;
modello sigma di Gell-Mann e Levy; correnti e cariche conservate e loro significato fisico.
Meccanismo di Higgs e sua interpretazione. Modello Standard. Construzione di SU(5),
numeri quantici di quark e leptoni. Rottura di SU(5) e predizioni del Modello; altri schemi
di grande unificazione.
CD con estratti di testi e articoli distribuito dal docente.
Bibliografia
Modalita’ di apprendimento ed insegnamento
Lezioni e
Seminari
Impegno per
l’apprendimento
espresso in ORE
Attivita’
di verifica
Lavori in gruppo –
laboratori
Esercitazioni
Studio
personale
Totale
ore
100
160
60
Modalità dell’esame e
peso %
Commissione d’esame
Prove in itinere
Prova Scritta
Prova Orale
Tesina o relazione laboratorio
50%
50%
G. Martinelli, M. Lusignoli, M. Testa, S. Petrarca, U. Aglietti, E. Franco (INFN), L.
Silvestrini (INFN).
Orario delle lezioni
Calendario esami
100 %