193428 - COLLIDER PHYSICS PHENOMENOLOGY GAUGE THEORIES AT WORK

insegnamento

ID:

193428

Tipo Insegnamento:

Opzionale

Durata (ore):

54

CFU:

SSD:

FISICA TEORICA, MODELLI E METODI MATEMATICI

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Dettaglio Insegnamento:

PHYSICS/PERCORSO COMUNE Anno: 1

Anno:

2025

Periodo di attività

Primo Semestre (15/09/2025 - 22/12/2025)

Obiettivi Formativi

I colliders leptonici ed adronici ad alta energia sono gli strumenti principali per studiare le proprieta' delle particelle elementari. Il corso intende fornire, ad un livello elementare, gli strumenti teorici fondamentali per la descrizione e l'interpretazione di processi elementari ad alta enerigia.

Prerequisiti

Lo studente deve conoscere la quantizzazione canonic e la quantizzazione path integral dei campi scalari, fermionici e vettoriali. Si assume la conoscenza della matrice di scatterin S e della sua espansione in diagrammi di Feynman. Si assume anche una conoscenza a livello introduttivo della rinormalizzabilita' moltiplicativa delle teorie di campo. Sebbene non strettamente necessaria si rivela utile una conoscneza preliminare della struttura del modello standard delle interazioni elettrodeboli.

Metodi didattici

Il corso sara' basato su lezioni relative agli aspetti teorici e su esemplificazioni elementari orientate allo sviluppo del calcolo di una sezione d'urto includendo gli elementi necessari per descrivere un processo di scattering ai collider di alta energia.

Verifica Apprendimento

Durante l'esame orale lo studente dovra' dimostrare una buona comprensione delle idee essenziali presentate nel corso e la capacita' di affrontare i calcoli piu' elementari presentati negli esercizi.

Testi

1) M.E. Peskin, D.V. Schroeder, "An Introduction To Quantum Field Theory" 2) R.K. Ellis, W.J. Stirling, B.R. Webber, "QCD and Collider Physics"

Contenuti

Teorie di Yang e Mills: lagrangiana, autointerazione dei bosoni di gauge e quantizzazione della carica non abeliana. (4 ore) Introduzione alla rinormalizzazione delle teorie di Yang e Mills: fantasmi di Faaddev-Popov e breve discussione della simmetria BRST (6 ore) Equazioni del gruppo di rinormalizzazione: costante running, liberta' asintotica e confinamento infrarosso (10 ore) Divergenze infrarosse per le teorie di gauge: interpretazione e rimozione delle differenze, teorema KLN (8 ore) Funzioni di distribuzione partoniche in QED: equazioni di evoluzione (DGLAP) (6 ore) Modello a partoni in QCD: deep inelastic scattering e interpretazione ( 4 ore) Funzioni di distribuzione partonica in QCD (6 ore) Jets in QCD: radiazione di partoni soffici, variabili infrared e collinear safe, jets. (10 ore)