HADRONIC PHYSICS WITH ELECTROWEAK PROBES
Anno accademico 2020/2021 - 2° anno - Curriculum NUCLEAR AND PARTICLE PHYSICSCrediti: 6
SSD: FIS/04 - FISICA NUCLEARE E SUBNUCLEARE
Organizzazione didattica: 150 ore d'impegno totale, 108 di studio individuale, 42 di lezione frontale
Semestre: 1°
Obiettivi formativi
Il corso si propone di fornire agli studenti, a prescindere dal curriculum di studi che essi hanno scelto, una formazione avanzata e critica sulla fisica dei neutrini, considerando sia le questioni attualmente aperte per la loro comprensione che gli esperimenti sviluppati negli ultimi decenni e gli altri attualmente in via di realizzazione, oltre che il loro impatto anche in astrofisica e in cosmologia. L'approccio seguito è di tipo osservativo-sperimentale.
Conoscenza e capacità di comprensione
Comprensione critica degli sviluppi più avanzati della Fisica Moderna sia negli aspetti teorici che sperimentali e delle loro interconnessioni. Notevole padronanza del metodo scientifico, e comprensione della natura e dei procedimenti della ricerca in Fisica.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Capacità di identificare gli elementi essenziali di un fenomeno, in termini di ordine di grandezza e di livello di approssimazione necessario, ed essere in grado di effettuare le approssimazioni richieste. Capacità di utilizzo di strumenti di calcolo matematico analitico e numerico e delle tecnologie informatiche, incluso lo sviluppo di programmi software.
Autonomia di giudizio
Capacità di argomentare personali interpretazioni di fenomeni fisici, confrontandosi nell’ambito di gruppi di lavoro.
Abilità comunicative
Capacità di comunicare in lingua italiana e in lingua inglese nei settori avanzati della Fisica. Capacità di presentare una propria attività di ricerca o di rassegna a un pubblico di specialisti o di profani.
Capacità di apprendimento
Capacità di acquisire adeguati strumenti conoscitivi per l'aggiornamento continuo delle conoscenze. Capacità di accedere alla letteratura specializzata sia nel campo prescelto che in campi scientificamente vicini. Capacità di utilizzare banche dati e risorse bibliografiche e scientifiche per estrarne informazioni e spunti atti a meglio inquadrare e sviluppare il proprio lavoro di studio e di ricerca. Capacità di acquisire, attraverso lo studio autonomo, conoscenze in nuovi campi scientifici.
Modalità di svolgimento dell'insegnamento
L'insegnamento verrà svolto in lingua inglese, mediante lezioni frontali. Potranno essere avviate attività di ricerca e seminariali con coinvolgimento anche degli stessi studenti.
Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato sopra, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.
Prerequisiti richiesti
Frequenza del corso di "Fisica Nucleare e Subnucleare".
Frequenza lezioni
Di norma obbligatoria.
Contenuti del corso
- Ipotesi del neutrino ed evidenze sperimentali
- Proprietà dei neutrini
- Il neutrino dello Standard Model
- Neutrini come sonda della struttura nucleare
- Masse dei neutrini e la fisica oltre lo Standard Model
- Determinazioni diretta della massa
- Decadimento doppio-beta
- Oscillazioni di neutrino
- Neutrini atmosferici, solari, da supernovae
- Neutrini UHE
- Neutrini in cosmologia
Testi di riferimento
- Zuber, K., Neutrino Physics, CRC Press
- B. R. Martin; G. Shaw, Particle Physics, Wiley
- Donald H. Perkins, Introduction to high energy physics, Cambridge
- David J. Griffiths, Introduction to elementary particles, Wiley
- Carlo Giunti; Chung Wook Kim, Fundamentals in neutrino physics and astrophysics, Oxford University Press
- F. Halzen; Alan D. Martin, Quarks an leptons: an introductory course in modern particle physics, Wiley
Programmazione del corso
Argomenti | Riferimenti testi | |
---|---|---|
1 | Neutrino hypothesis and historical experiments | 1-5 |
2 | Properties of neutrinos | 1-5 |
3 | The Standard Model neutrino | 1-5 |
4 | Neutrinos as a probe of the nuclear structure | 1-5 |
5 | Neutrino masses and physics beyond the Standard Model | 1-5 |
6 | Direct neutrino mass searches | 1 |
7 | Double-beta decay | 1 |
8 | Neutrino oscillations | 1-5 |
9 | Atmospheric, solar neutrinos and neutrinos from supernovae | 1 |
10 | UHE neutrinos | 1 |
11 | Neutrinos in cosmology | 1 |
Verifica dell'apprendimento
Modalità di verifica dell'apprendimento
Verifica orale con presentazione di una tesina finale. I criteri di valutazione riguardano la padronanza ed il livello di approfondimento rispetto ai contenuti esposti, la capacità di collegamento con argomenti svolti anche in altri corsi, la capacità di presentare con chiarezza e correttezza gli argomenti richiesti.
La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere.
Esempi di domande e/o esercizi frequenti
Tutti gli argomenti trattati durante il corso saranno oggetto d'esame.