Prof. Alessandro Petrolini Registro Lezioni FdP1 AA 2009/2010 (Lezioni di due ore, tranne quando indicato diversamente) *=============================================================================== 02 marzo Presentazione del corso. Decadimenti, vita media, larghezza di decadimento. *=============================================================================== 03 marzo Esempio: massa e vita media del quark-top. Sezione d'urto: dalla definizione elementare per bersaglio fisso a quella generale. *=============================================================================== 09 marzo Recap: dGamma e dSigma. Esercizio: invarianza di dp/E. Esercizio: fattore di flusso, espressione invariante e in termini di velocita`. Definizione di luminosita` e luminosita` integrata. Esercizio: calcolo della luminosita` per fasci rettilinei gaussiani. Cenno: calcolo della luminosita` per fasci rettilinei gaussiani non allineati. Esercizio: calcolo della luminosita` per collider circolare. Proprieta` di alcuni acceleratori. *=============================================================================== 10 marzo Luminosita` istantanea e integrata di un collider; cenno al ciclo macchina (filling,..dumping). Misura della luminosita` ad un collider (cenno). Applicazione: LEP, luminosita`, numero di Zzero. Estrazione di un segnale da un fondo, efficienza e purezza. dGamma e dSigma: dimensioni dei fattori. Dimensioni di M. Calcolo dello spazio fasi a due corpi nel SdR CM. *=============================================================================== 16 marzo Calcolo dello spazio fasi a due corpi nel SdR arbitrario. (sia in funzione di angolo solido che di energia/azimuth). Fattore di flusso, espressione nel SdR del CM e del Laboratorio. Esempi/Applicazioni: e+ e- --> mu+ mu- (scambio di fotone). Variabili di Mandelstam. *=============================================================================== 17 marzo Esempi/Applicazioni: e+ e- --> mu+ mu- (scambio di Zzero): cenno introduttivo euristico alla Breit-Wigner relativistica. Esempi/Applicazioni: decadimento del pione carico; spazio delle fasi ed effetto dell'elemento di matrice invariante. Cinematica dei decadimenti a tre corpi: limiti cinematici. *=============================================================================== 23 marzo NO LEZIONE *=============================================================================== 24 marzo Spazio delle fasi a tre corpi. Esempi qualitativi di decadimenti a tre corpi. Spazio delle fasi a tre corpi; diagramma di Daltiz; risonanze. *=============================================================================== 30 marzo Esempi di diagrammi di Daltiz Variabili di Mandelstam: limiti Energia di soglia; limite non relativistico Energia di soglia e rate di eventi *=============================================================================== 31 marzo Energia disponibile in acceleratore a collider e bersaglio fisso. Esempi: GZK cutoff e radiazione cosmica. Fattorizzazione dello spazio delle fasi. *=============================================================================== 13 aprile Operatori tensoriali sferici, teorema di Wigner-Eckart e applicazioni alla FdP. Trasformazioni dei campi (Lorentz e traslazioni) Tentativo: dalla fisica quantistica e relativistica alla teoria dei campi. Equazioni di singola particella QR: Klein-Gordon. Equazioni di singola particella QR: Dirac. *=============================================================================== 14 aprile NO LEZIONE *=============================================================================== 20 aprile Equazione di Dirac e proprieta`. Matrici gamma e proprieta`. *=============================================================================== 21 aprile Soluzioni libere dell'equazione di Dirac libera in rappresentazione standard. Cenno: interpretazione in termini di anti-particelle. Matrici gamma: proprieta` e rappresentazioni. *=============================================================================== 27 aprile (una ora) Richiami sulla relativita` ristretta. *=============================================================================== 28 aprile Richiami sulla relativita` ristretta. Covarianza dell'equazione di Dirac. Bilineari di Dirac. Cenno alla rotazione di 2pi per i fermioni a spin 1/2. *=============================================================================== 4 maggio (una ora) Spin del campo di Dirac. *=============================================================================== 5 maggio Soluzioni libere dell'equazione di Dirac libera in rappresentazione chirale. Soluzione eq. Dirac per massa nulla. Equazioni di Weyl. Soluzione eq. di Dirac in rappresentazione chirale. Neutrini massivi: Dirac o Majorana ? Trasformazioni di psi_L e psi_R. Simmetrie discrete: P, C, T e CPT. Particelle di Majorana. *=============================================================================== 18 maggio Elicita` e chiralita`. Proiettori chirali. Trasformazione delle componenti chirali. Chiralita` e interazioni V/A; proiettori di chiralita` e di elicita`. Valore atteso di chiralita` per stato ad elicita` definita ad alte energie. Parita`; parita` intrinseca. Time Reversal Charge conjugation CPT. Particelle massive a spin 1/2 di Dirac e di Majorana. *=============================================================================== 19 maggio Violazione di P e C nelle interazioni deboli. Esperimento di Md.me Wu. Esperimento di Goldhaber per la misura dell'elicita` del neutrino. Conservazione di CP nel settore leptonico delle interazioni deboli. Equazione d'onda di singla particella per particelle vettoriali massive e non. *=============================================================================== 25 maggio Vincoli da P e T invarianza su momenti di dipolo elettrico/magnetico. Fermioni di Majorana nel contesto dell'equazione di Dirac. Conservazione dell'elicita` ad alte energie. Distribuzione angolare per scattering e+ e- -->> mu+ mu- in QED. *=============================================================================== 26 maggio Produzione Delta e PWA Distribuzione angolare in base di elicita` per decadimento della Lambda. Decadimento della Lambda in base PWA. *=============================================================================== 27 maggio Discussione dello sviluppo in onde parziali e formalismo di elicita`. Decadimento di W in leptone anti-neutrino. *===============================================================================