Experimentální prověrka standardního modelu - NJSF073

• Anglický název: Experimental Checks on Standard Model
• Zajišťuje: Ústav částicové a jaderné fyziky (32-UCJF)
• Fakulta: Matematicko-fyzikální fakulta
• Platnost: od 2024
• Semestr: letní
• E-Kredity: 4
• Rozsah, examinace: letní s.:2/1, Z+Zk [HT]
• Počet míst: neomezen
• Minimální obsazenost: neomezen
• 4EU+: ne
• Virtuální mobilita / počet míst pro virtuální mobilitu: ne
• Stav předmětu: vyučován
• Jazyk výuky: čeština, angličtina
• Způsob výuky: prezenční
• Garant: prof. RNDr. Rupert Leitner, DrSc.; prof. RNDr. Tomáš Davídek, Ph.D.
• Vyučující: prof. RNDr. Rupert Leitner, DrSc.
• Kategorizace předmětu: Fyzika > Jaderná a subjaderná fyzika

Anotace

čeština

Částice ve standardním modelu (leptony, kvarky, kvanta cejchovacích polí, Higgsovy částice). Objev vůní kvarků. Experimentální projevy gluonů. Objev leptonu tau. Objev intermediálních bosonů W a Z. Prověrka standardního modelu v současných experimentech (top kvark, tau neutrino, Higgsův boson).

Poslední úprava: T_UCJF (07.05.2004)

angličtina

quarks, qunata of the gauge fields, Higgs particles). The discovery of the six quark flavors. The experiment signatures of gluons. The discovery of tau lepton, of intermediate bosons W and Z. The verification of the standard model in current experiments (top quark, tau neutrino, Higgs boson).

Poslední úprava: T_UCJF (22.05.2001)

Podmínky zakončení předmětu

Předmět je zakončen ústní zkouškou. Vstupní podmínkou ke zkoušce je získání zápočtu, který je udělen za úspěšné absolvování zápočtové písemky.

Poslední úprava: Davídek Tomáš, prof. RNDr., Ph.D. (07.06.2019)

Literatura

čeština

T. Davídek, R. Leitner: Elementární částice od prvních objevů po současné experimenty, Matfyzpress 2012, ISBN 978-80-7378-205-4

R. N. Cahn, G. Goldhaber: The Experimental Foundations of Particle Physics, Cambridge University Press, 2nd Edition 2009, ISBN 978-0-521-52147-5

T. Davídek, R. Leitner: Řešené příklady z fyziky elementárních částic, Matfyzpress 2014, ISBN 978-80-7378-267-2

T. Davídek, R. Leitner: Elementární částice - fenomenologie a experiment, 2021

Poslední úprava: Davídek Tomáš, prof. RNDr., Ph.D. (01.03.2021)

angličtina

T. Davídek, R. Leitner: Elementární částice od prvních objevů po současné experimenty, Matfyzpress 2012, ISBN 978-80-7378-205-4

R. N. Cahn, G. Goldhaber: The Experimental Foundations of Particle Physics, Cambridge University Press, 2nd Edition 2009, ISBN 978-0-521-52147-5

T. Davídek, R. Leitner: Řešené příklady z fyziky elementárních částic, Matfyzpress 2014, ISBN 978-80-7378-267-2

Poslední úprava: Davídek Tomáš, prof. RNDr., Ph.D. (10.01.2019)

Požadavky ke zkoušce

Zkouška z předmětu je konaná ústní formou, požadavky odpovídají sylabu předmětu v rozsahu prezentovaném na přednášce. Nutnou vstupní podmínkou je získání zápočtu.

Zápočet je udělen za úspěšné zvládnutí zápočtové písemné práce po skončení semestru. Zápočtová písemná práce sestává typicky ze 4 příkladů, je třeba získat 60% bodů.

Poslední úprava: Davídek Tomáš, prof. RNDr., Ph.D. (07.06.2019)

Sylabus

čeština

Objevy vybraných částic a měření souvisejících parametrů

• objev pozitronu, radiační a ionizační ztráty částic v materiálu
• rozpad pi→mu→e a poměr hmot pi/mu, určení hmoty pi+, dolet částice
• pi0, měření hmoty
• antiproton, identifikace částic pomocí Čerenkovských detektorů, měření doby letu

Intermediální bosony

• nabité a neutrální proudy ve slabých interakcích, objev W, Z
• efekty narušení parity, měření slabého směšovacího úhlu
• spin W a Z a úhlové korelace v rozpadech

Top-kvark a Higgsův boson

• objev top-kvarku, rozpadové kanály, měření hmoty
• Higgsův mechanismus; hledání Higgsova bosonu na LEP a Tevatron, objev na LHC
• Detekce a měření hmoty Higgsova bosonu v různých rozpadech, rekonstrukce invariantní hmoty

Systémy neutrálních mezonů

• oscilace a narušení CP v systémech D a B-mezonů
• kvantově-provázané stavy

Neutrina

• přímá měření hmot neutrin, Kurieho graf
• oscilace neutrin při průchodu hmotným prostředím
• Majoranovská neutrina

Poslední úprava: Davídek Tomáš, prof. RNDr., Ph.D. (15.05.2019)

angličtina

Discoveries of selected particles and measurements of associated parameters

• positron discovery, ionization and radiation energy losses
• decay pi->mu->e and mass ratio pi/mu, determination of pi+ mass, range of

  particles

• pi0, mass measurement
• antiproton, particle identification with Cherenkov detectors, time-of-flight measurement

Intermediate bosons

• charged and neutral currents in weak interactions, discovery of W, Z
• parity violation effects, determination of the weak mixing angle
• spin of W, Z and angular correlations in their decays

Top-quark and Higgs boson

discovery of top-quark, its decay channels, mass measurement

Higgs mechanism, search for Higgs boson at LEP & Tevatron, discovery at LHC

Higgs boson detection and mass measurements in various decay channels, invariant mass reconstruction

Systems of neutral mesons

• oscillation and CP-violation in D and B-meson systems
• quantum-entangled states

Neutrinos

• direct neutrino mass measurement, Kurie plot
• neutrino oscillation in matter
• Majorana neutrinos

Poslední úprava: Davídek Tomáš, prof. RNDr., Ph.D. (15.05.2019)