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Docente
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CERADINI FILIPPO
(programma)
Principi di invarianza e leggi di conservazione, trasformazioni continue e discrete, parità, coniugazione di carica, inversione temporale. Equazioni quantistiche relativistiche, equazione di Klein-Gordon, equazione di Dirac, soluzioni a energia negativa, elicità, limite non relativistico, spin, antiparticelle. Soluzioni per massa nulla, proprietà dei neutrini.
Teoria relativistica delle perturbazioni, interazione elettromagnetica, diagrammi di Feynman, propagatore. Estensione relativistica della sezione d’urto di Rutherford, sezione d’urto di Mott, Dirac, Rosenbluth.
Raggi cosmici, componente primaria e secondaria, scoperta dei mesoni. Proprietà del muone e del pione, particelle strane, multipletti di isospin. Classificazione delle particelle e delle interazioni, leptoni e adroni, mesoni e barioni, antiparticelle.
Interazioni adroniche, isospin, modello di Yukawa, diffusione elastica pione-nucleone, la risonanza Delta, risonanze barioniche e mesoniche, multipletti di mesoni e barioni. Simmetrie unitarie, SU(2), SU(3), modello statico a quark, i quark u-d-s, barioni e mesoni nel modello a quark, momenti magnetici dei barioni, il colore dei quark.
Interazioni deboli, decadimento beta dei nuclei, transizioni Fermi e Gamow-Teller, non conservazione della parità, decadimento beta del Co60 polarizzato. Elicità del neutrino, interazione V-A. Decadimento del muone, costante di Fermi. Decadimento del pione, produzione di fasci di neutrini, numero leptonico, neutrini e-mu. Interazioni dei neutrini, propagatore dell'interazione debole.
Decadimenti nel modello a quark, decadimenti deboli delle particelle strane, angolo di Cabibbo. Mesoni K0, autostati di CP, mesoni K0L e K0S, ipotesi di Glashow-Iliopoulos-Maiani e il quark charm. Violazione della simmetria CP, matrice Cabibbo-Kobayashi-Maskawa e il quark beauty.
Diffusione inelastica leptone-nucleone, funzioni di struttura, Bjorken-scaling, modello a partoni, densità dei partoni, diffusione inelastica di neutrini e antineutrini, densità di quark e antiquark, i gluoni.
Interazione elettrone-positrone, diffusione e annichilazione, produzione di adroni, quarkonio, il leptone tau, produzione di quark pesanti. Produzione di particelle in interazioni adroniche, processi Drell-Yan, produzione di jet adronici, cromodinamica quantistica. Il quark top, il neutrino tau, le tre generazioni.
Isospin e ipercarica deboli, modello di Glashow-Weinberg-Salam, unificazione delle interazioni elettro-deboli, scoperta dei bosoni W e Z. Rottura della simmetria elettro-debole, il campo di Higgs, scoperta del bosone di Higgs.
(testi)
• W. E. Burcham and M. Jobes, Nuclear and Particle Physics, Pearson Education.
• Appunti del corso di Istituzioni di Fisica Nucleare e Subnucleare, http://webusers.fis.uniroma3.it/~ceradini/efns.htm
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Università Roma Tre