ECTS - University of Pisa
Gli studenti acquisiranno conoscenze di base della fisica delle particelle nonchè degli strumenti atti a rivelarle; principali caratteristiche dei raggi cosmici e dei metodi sperimentali impiegati per misurarli; sviluppi e misure suila rivelazione dei neutrini dal sole; conoscenza di base della relatività generale e derivazione delle equazioni di Friedmann-Lemaitre; modello cosmologico, le sue limitazioni e possibili candidati di materia oscura; conoscenza dei metodi diretti ed indiretti per la rivelazione dei candidati di materia oscura. Consocenze di base della teoria e rivelazione delle onde gravitazionali.
Students are expected to acquire: some basic knowledge of particle physics and detection instruments; main cosmic ray characteristics and detection methods ; knowledge on recent developments in the measurements and detection of neutrinos from the sun; very basic knowledge of general relativity and of how to derive the Friedmann-Lemaitre equations; basic knowledge of the standard cosmological models, of its limitations and of the possible dark matter candidates; knowledge of the direct and indirect experimental detection methods of dark matter candidates. Gravitational wave basic theory and detection methods.
Con una breve presentazione iniziale a sua scelta il candidato sarà valutato sul grado di apprendimento, di approfondimento e di proprietà di espressione riguardante il materiale scelto. Il candidato sarà anche valutato sul grado di conoscenza del resto del programma.
Metodo
Infromazioni ulteriori:
L'esame finale consisterà nella discussione di una parte del programma a scelta del candidato (30% del giudizio) e di due ulteriori domande sugli argomenti del programma (l'altro 70% del giudizio)
With the seminar the student will be assessed on his knowledge of the material he chooses to present and to discuss the matter thoughtfully and with propriety of expression. He will also be assessed on the degree of knowledge of the rest of the program.
Methods:
Further information:
The final oral exam will consist of a seminar (30% of the weight) and two further questions on the arguments of the program (the other 70% of the weight)
Si richiede un'ottima conoscenza della relatività ristretta e si consiglia di seguire il primo semestre del corso di particelle elementari.
Excellent knowledge of special relativity is requires. Attending the first semester of particle physics course is advised.
Lezioni: Frontali
Attività di apprendimento:
Partecipazione: Consigliata
Metodi di insegnamento:
Delivery: face to face
Learning activities:
Attendance: Advised
Teaching methods:
Breve introduzione alla fenomenologia delle particelle elementari. Metodi sperimentali di rivelazione. Fenomenologia dei raggi cosmici (CR). Moto di particelle cariche in campi magnetici uniformi e non. Metodi stocastici di accelerazione del primo e secondo ordine. Possibili sorgenti di accelerazione. Metodi sperimentali per la rivelazione dei CR. Equilibrio stellare. Emissione di neutrini nel caso ordinario e degenere.Rivelazione si neutrini solari ed atmosferici, Masse e oscillazioni dei neutrini. Principio di relatività generale. Equazioni di Friedmann-Lemaitre. Misura dei parametri cosmologici. Termodinamica delle prime fasi dell'universo. Nucleosintesi. Materia oscura. Possibili candidati e metodi sperimentali per la rivelazione. Teoria e metodi sperimentali per la rivelazione delle onde gravitazionali.
Short introduction to particle physics phenomenology. Esperimental methods of detection. Cosmic rays (CR) phenomenology. Charged particles motion in non uniform magnetic fields. First and second order stochastic acceleration mechanisms. Possible acceleration sources. Experimental methods for the detection of CR. Stellar equilibrium. Neutrino emission in ordinary and degenerate cases. Solar and atmospheric neutrinos detection.Neutrino masses and oscillations. General relativity principles. Friedmann-Lemaitre equations. Measurements of cosmological parameters. Thermodynamics of the first phases of the universe. Nucleosynthesis. Dark matter. Possible candidates and their experimental detection methods. Gravitational waves detection: theory and experimental methods.
M. S. Longair: High Energy astrophysics R. N. Mohapatra and P. B. Pal, massive neutrinos in physics and astrophysics S. Weinberg gravitation and cosmology L. Bergstroem, A. Goodbar: Cosmology and particle astrophysics
M. S. Longair: High Energy astrophysics R. N. Mohapatra and P. B. Pal, massive neutrinos in physics and astrophysics S. Weinberg gravitation and cosmology L. Bergstroem, A. Goodbar: Cosmology and particle astrophysics
L'esame finale consisterà nella discussione di una parte del programma a scelta del candidato (30% del giudizio) e di due ulteriori domande sugli argomenti del programma (l'altro 70% del giudizio)
The final oral exam will consist of a seminar (30% of the weight) and two further questions on the arguments of the program (the other 70% of the weight)
