FISICA DELLE PARTICELLE II

Scheda dell'insegnamento

Anno accademico di regolamento: 
2017/2018
Anno di corso: 
1
Anno accademico di erogazione: 
2017/2018
Tipo di attività: 
Obbligatorio a scelta
Lingua: 
Italiano
Crediti: 
6
Ciclo: 
Secondo Semestre
Ore di attivita' didattica: 
44
Prerequisiti: 

Ci si aspetta che gli studenti abbiano seguito il corso di Fisica delle Particelle I

Moduli

Metodi di valutazione

Modalita' di verifica dell'apprendimento: 

orale

Valutazione: 
Voto Finale

Obiettivi formativi

Il corso si propone di fornire agli studenti le nozioni per comprendere ed interpretare le
misure di precisione del Modello Standard effettuate al collider e+ e- LEP e le misure a
collider adronici, con esempi dal collider protone-antiprotone Tevatron e dal collider
protone-protone LHC.
Particolare attenzione viene rivolta all’interpretazione delle misure nel quadro attuale
della teoria del Modello Standard e all’analisi delle incertezze sulle misure.
Infine vengono dati brevi cenni a nuove teorie che superino il modello attuale e alla
possibilità di una loro verifica nel futuro vicino con i dati di LHC.

Contenuti

Programma:
Per la parte di misure di precisione del Modello Standard con i dati di LEP verranno
presentati:
● sezione d’urto e+ e- → f anti-f per scambio di Z/gamma: dσ/dΩ, asimmetrie LR e
FB, branching ratio, Breit-Wigner.
● Correzioni radiative QED, collegamento teoria e osservabili sperimentali, cenni
ad apparati sperimentali e concetti base delle misure,
● Risultati delle misure sperimentali ( σh, Rl, AFB, ΓZ, MZ), identificazione di getti
da b-quark e misure con getti di b a LEP ( Rb e Ab
FB). Discussione delle incertezze
sulle misure.
● Cenni di rinormalizzazione, discussione dettagliata delle misure di precisione dei
parametri sperimentali dello Standard Model (MZ e GF dalla vita media del μ).
Correzioni ad un Loop EWK e confronto con misure, nel dettaglio, con limiti
sulla massa del bosone di Higgs e sulla massa del quark top.
Per la parte relativa alle collisioni fra adroni si discuterà:
● deep-inelastic-scattering, teorema di fattorizzazione della QCD, introduzione alle
parton distribution function (pdf), misura della pdf e loro incertezze.
● Introduzione alle osservabili a collider adronici e differenze con collider e+ e-
● L’interpretazione delle misure attraverso il confronto con simulazioni MonteCarlo
(MC) dei processi e relative incertezze.
● Underlying Event, pile-up, misure per il tuning dei MC
● Misura di luminosità a collider adronici.
● Definizione di jet di adroni, algoritmi di ricostruzione di jet e loro proprietà.
● Esempi di misure dello spettro in PT del jet a Tevatron e dello spettro di massa
invariante di coppie di jet, con cenni alla tecnica dell’unfolding.
● misura della massa del bosone W a Tevatron.
● misura della massa del quark top (Tevatron e LHC).
● La fisica del bosone di Higgs, limiti da fit globali del Modello Standard,
fenomenologia e ricerca del bosone di Higgs a collider adronici, segnature
sperimentali e separazione di ipotesi. Scoperta del bosone di Higgs ad LHC:
risultati di CMS ed ATLAS per i principali canali di scoperta

Programma esteso

Programma:
Per la parte di misure di precisione del Modello Standard con i dati di LEP verranno
presentati:
● sezione d’urto e+ e- → f anti-f per scambio di Z/gamma: dσ/dΩ, asimmetrie LR e
FB, branching ratio, Breit-Wigner.
● Correzioni radiative QED, collegamento teoria e osservabili sperimentali, cenni
ad apparati sperimentali e concetti base delle misure,
● Risultati delle misure sperimentali ( σh, Rl, AFB, ΓZ, MZ), identificazione di getti
da b-quark e misure con getti di b a LEP ( Rb e Ab
FB). Discussione delle incertezze
sulle misure.
● Cenni di rinormalizzazione, discussione dettagliata delle misure di precisione dei
parametri sperimentali dello Standard Model (MZ e GF dalla vita media del μ).
Correzioni ad un Loop EWK e confronto con misure, nel dettaglio, con limiti
sulla massa del bosone di Higgs e sulla massa del quark top.
Per la parte relativa alle collisioni fra adroni si discuterà:
● deep-inelastic-scattering, teorema di fattorizzazione della QCD, introduzione alle
parton distribution function (pdf), misura della pdf e loro incertezze.
● Introduzione alle osservabili a collider adronici e differenze con collider e+ e-
● L’interpretazione delle misure attraverso il confronto con simulazioni MonteCarlo
(MC) dei processi e relative incertezze.
● Underlying Event, pile-up, misure per il tuning dei MC
● Misura di luminosità a collider adronici.
● Definizione di jet di adroni, algoritmi di ricostruzione di jet e loro proprietà.
● Esempi di misure dello spettro in PT del jet a Tevatron e dello spettro di massa
invariante di coppie di jet, con cenni alla tecnica dell’unfolding.
● misura della massa del bosone W a Tevatron.
● misura della massa del quark top (Tevatron e LHC).
● La fisica del bosone di Higgs, limiti da fit globali del Modello Standard,
fenomenologia e ricerca del bosone di Higgs a collider adronici, segnature
sperimentali e separazione di ipotesi. Scoperta del bosone di Higgs ad LHC:
risultati di CMS ed ATLAS per i principali canali di scoperta

Metodi didattici

lezione frontale

Contatti/Altre informazioni

Sul sito web: è possibile trovare le informazioni sul c.v. del docente, il numero di telefono dello studio, la sede universitaria o di lavoro, l’orario di ricevimento studenti e l’indirizzo e-mail.