L'obiettivo formativo di questo corso e' quello di fornire una panoramica completa delle basi formali del Modello Standard delle interazioni fondamentali, e di fornire cenni riguardo ai tentativi di estensione del Modello Standard stesso. Il corso intende sviluppare nello studente la capacita' di svolgere calcoli in teoria perturbativa, anche relativamente complessi, mediante i grafici di Feynman. Alla fine del corso lo studente dovrebbe essere in grado di leggere e comprendere la recente letteratura scientifica specializzata nel campo della fisica delle particelle, sia per quanto riguarda i fondamenti teorici che le sue applicazioni, come ad esempio in cosmologia.
Prerequisiti
Il corso presuppone la comprensione degli argomenti trattati nel corso di "Elementi di Teoria dei Campi".
Metodi didattici
Il corso si basa su lezioni teoriche che si svolgeranno in parte in modalità presenziale e in parte in modalità online, a seconda dell'opportunità didattica in relazione degli argomenti trattati. Nelle lezioni teoriche si svolgeranno i calcoli con grande dettaglio. La partecipazione attiva degli studenti verra' incoraggiata richiedendo loro di approfondire alcuni argomenti, proponendo metodi di soluzione e svolgendo i relativi calcoli.
Verifica Apprendimento
La verifica dell' apprendimento e' basata principalmente sulla produzione scritta di un progetto di ricerca, e sulla sua presentazione orale. A complemento del progetto di ricerca, al termine della sua presentazione, verranno poste allo studente 2 domande relative ad altri argomenti svolti durante le lezioni.
Testi
F. Mandl, G. Shaw, Quantum Field Theory
M. E: Peskin, D. V: Schroeder, An Introduction To Quantum Field Theory
I. Raby: Introduction to the Standard Model and Beyond
Contenuti
Il programma del corso sviluppa i seguenti argomenti:
- (circa 18 ore) QED Introduzione: cenni storici e richiami sui grafici di Feynman per la QED. Alcuni processi rilevanti in QED. Rassegna della teoria della rinormalizzazione in QED a un loop
- (circa 10 ore) QCD Teoria dei gruppi. Gruppi di Lie. Teorie di gauge: QCD e colore
- (circa 8 ore) Interazioni deboli Teoria di Fermi. Teoria IVB. Teorie di gauge per le interazioni deboli
- (circa 12 ore) Il Modello Standard Rottura spontanea della simmetria. Teorema di Goldstone. Meccanismo di Higgs Il Modello Standard delle interazioni elettro-deboli e sua fenomenologia.
- (circa 8 ore) Oltre il Modello Standard Running couplings. Cenni a teorie oltre il Modello Standard e alle applicazioni cosmologiche.
