ECTS - University of Pisa
Il corso si propone di discutere le simmetrie discrete nella fisica delle particelle elementari. Vengono esaminati i piu’ importanti esperimenti relativi alla violazione delle simmetrie P, C, T, CP, CPT e quelli sulla conservazione del numero leptonico e di quello barionico. Le violazioni di P, C, T, CP sono inquadrate nell’ambito della teoria elettrodebole, di cui vengono discussi gli aspetti fenomenologici.
Lo studente deve avere conscenze di interazioni fondamentali (cinematica relativistica) ed alcune capacita' di usare semplici strumenti di analisi dati.
Lezioni ed esercitazioni in aula frontali con discussione interattiva con gli studenti. Utilizzo del sito e-learning per la condivisione del materiale didattico. Docenti disponibili per ricevimenti (e/o a rispondere a domande via posta elettronica) a chiarimento degli argomenti trattati.
Parità: formalismo, operatori
Preparazione alla esercitazione sulla violazione di P in decadimenti beta
Violazione di P nel decadimento adronico di lambda (richiami a teoria dello scattering e alla polarizzazione del barione prodotto in pione-nucleone)
Violazione di C per fermioni e per Bosoni nella interazione debole.
Modello di Cabibbo, decadimenti di pioni e di k
Da angolo di Cabibbo a GIM
Decadimenti del pione, Violazione di P e di C. Conservazione di CP
Violazione di CP- Puzzle dell’antimateria. Ipotesi di Sacharov
Mixing di sapore
Sistemi binari- Esempio in meccanica classica (2 oscillatori accoppiati auto valori e autostati-modi di oscillazione) sistema K0-antiK0.
Hamiltoniana efficace. Calcolo degli elementi di matrice, associazione alla dinamica dei processi di decadimento (matrice S , con uso stati in e stati out)
Scoperta del K2. Sistema K1 -K2 e rigenerazione.
Strumenti e metodi di analisi – Armenteros Podolanski
Violazione di CP- Esperimento e dubbi teorici
Violazione nel mixing. Differenze fra sistema dei K e sistema dei B (elemento di matrice Heff12 ). Matrice di mixing reale-> CP conservata e se CPT-> T consevata.
Superweak? Oppure Weak? Varie misure di Fitch, interferenza.Weak con 2 generazioni non possibile. Verso CKM.
Interludio: teorema Fermi-Watson. Violazione di T.
Ancora K. e e e’.
Re (e’/e): Esclusione del modello Superweak. (esercitazione sugli esperimenti )
Verso la validazione di CKM.
Modi di violazione di CP nel decadimento dei Bd
Esperimenti nel settore dei B. Misura di sin2b e di b alle b-factories.(esercitazione)
CP, T, CPT
Metodi di misura alle b-factories degli altri elementi del triangolo di unitarietà.
Introduzione ai Dalitz plots
Analisi sui Dalitz plots (costruzione di contorni, identificazione di ampiezze e fasi)
Metodi per la determinazione di g. (esercitazione sulla misura in BABAR)
Violazione di T. Osservabili.
Stato dell’arte sulle misure dirette della violazione di T.
Coerenza nel sistema dei B0 anti B0 prodotti alle Bfactories.
Osservazione della violazione di T in BABAR
Momento di dipolo elettrico -> violazione di T.
Eccezioni dovute a stati degeneri (degenerazione di Kramer)
Stato dell’arte e discussione sulle misure di dipolo elettrico.
mdm ed edm. Barioni, Leptoni.
Caso del tau.
Nuove idee per la misura dei momenti di dipolo elettromagnetici.
Assoulutamente consigliata la frequenza delle lezioni. Materiale didattico pubblicato sulla pagina e-learning.
Esame orale con discussione sugli argomenti del corso.
