Física de partículas II

Esta materia introduce contidos máis avanzados en Física de Partículas, tanto a nivel teórico como experimental. A materia está concebida como unha continuación da materia Física de Partículas I do primeiro semestre do Máster. A finalidade principal é a formación integral de investigadores en Física de Partículas, tanto teórica como experimental.

Os obxectivos específicos son: coñecer elementos teóricos e experimentais avanzados e actuais en QCD a altas densidades e temperaturas, así como a física do sabor en neutrinos e quarks; coñecer os límites do Modelo Estándard (SM), así como as extensións máis comúns para resolver as limitacións do SM, a relación entre a Física de Partículas e a Cosmoloxía, e as novas xeracións de experimentos de búsqueda máis alá do SM.

Como resultado do curso, a alumna ou alumno obterá un coñecemento en profundidade do Modelo Estándard e dalgunhas das súas extensións máis comúns, como ferramenta fundamental para a investigación en Física de Partículas e campos afíns.

Aspectos avanzados de Cromodinámica Cuántica (QCD). Simetrías quiral e ruptura da simetría quiral; QED e QCD en campos intensos; Anomalía da traza; Instantones; QCD a alta temperatura e densidade; Aplicacións fenomenolóxicas avanzadas.

Aspectos avanzados da Teoría Electrofeble (EW). Oscilacións de neutrinos; Matrices Cabibbo-Kobayashi-Maskawa e Pontecorvo–Maki–Nakagawa–Sakata; Violación de CP e oscilacións en mesóns neutros.

Física alén do Modelo Estándar. Límites do SM; Relación entre Física de Partículas e Cosmoloxía: a materia escura; As masas e a natureza dos neutrinos; Supersimetría; Modelos con violación mínima de sabor; Búsquedas exóticas.

Bibliografía básica,

D. Griffiths, “Introduction to Elementary Particles”, Wiley-VCH, 2009.

A. Bettini, “Introduction to Elementary Particles Physics”, Cambridge 2009.

P. Langacker, “The Standard Model and Beyond”, Taylor and Francis 2010.

E. Leader and E. Predazzi, “An introduction to gauge theories and modern particle physics”, Cambridge 1996.

V. Fadin and L. N. Lipatov, “QCD perturbative and non perturbative” Cambridge 2010.

J. Kapusta and C. Gale, “Finite Temperature: Principles and Applications”, Cambridge 2006.

M. Thomson, "Modern Particle Physics", Cambridge 2013.

Para a bibliografía complementaria, os profesores proporán recursos bibliográficos relevantes e actuais sobre o tema.

Os estudantes terán acceso telemático aos recursos bibliográficos relevantes.

Nesta materia, a alumna ou alumno comprenderá os elementos avanzados tanto teóricos como experimentais de actualidade en QCD e na teoría EW.

Desenvolver a capacidade de cálculo de observables físicos, de interpretación e análise de datos; Establecer a relación entre a teoría, os modelos fenomenolóxicos e as medidas experimentais.

Poñer en contexto o SM: comprender as limitacións e relacionar con outras áreas da Física, en particular coa Cosmoloxía; Reflexionar sobre experimentos que poidan poñer a proba la validez do SM.

Nesta materia o alumno adquirirá e practicará unha serie de competencias básicas e tranversales, dexeables en cualqer titulación básica, e competencias especificas.
As competencias básicas en transversales son:
CG01 - Adquirir a capacidade de realizar traballos de investigación en equipo.
CG02 - Ter capacidade de análise e de síntese.
CG03 - Adquirir a capacidade para redactar textos, artigos ou informes científicos conforme aos estándares de publicación.
CG04 - Familiarizarse coas distintas modalidades usadas para a difusión de resultados e divulgación de coñecementos en reunións científicas.
CG05 - Aplicar os coñecementos á resolución de problemas complexos.
CB6 - Posuír e comprender coñecementos que aporten unha base ou oportunidade de ser orixinais no desenvolvemento e/ou aplicación de ideas, a miúdo nun contexto de investigación
CB7 - Que os estudantes saiban aplicar os coñecementos adquiridos e a súa capacidade de resolución de problemas en contornas novas ou pouco coñecidas dentro de contextos máis amplos (ou multidisciplinares) relacionados coa súa área de estudo
CB8 - Que os estudantes sexan capaces de integrar coñecementos e enfrontarse á complexidade de formular xuízos a partir dunha información que, sendo incompleta ou limitada, inclúa reflexións sobre as responsabilidades sociais e éticas vinculadas á aplicación dos seus coñecementos e xuízos
CB9 - Que os estudantes saiban comunicar as súas conclusións e os coñecementos e razóns últimas que as sustentan a públicos especializados e non especializados dun modo claro e sen ambigüedades
CB10 - Que os estudantes posúan as habilidades de aprendizaxe que lles permitan continuar estudando dun modo que haberá de ser en gran medida autodirigido ou autónomo.
As competencias transversais son:
CT01 - Capacidade para interpretar textos, documentación, informes e artigos académicos en inglés, idioma científico por excelencia.
CT02 - Desenvolver a capacidade para a toma de decisións responsables en situacións complexas e/ou responsables.
As competencias especificas de esta materia son:
CE06 - Familiarizarse co modelo estándar das interaccións fundamentais e coas súas posibles extensións.
CE07 - Adquirir a capacitación para o uso das principais ferramentas computacionais e o manexo das principais técnicas experimentais da Física Nuclear e de Partículas.

A materia impartirase en clases expositivas, combinadas con seminarios específicos sobre temas de actualidade.

As clases serán presenciais e pode realizarse algunha actividade telemática síncrona.

A materia poderá impartirse parcial ou completamente en galego, castelán e inglés.

Os traballos e exercicios incluirán o cálculo de observables, o diseño de experimentos, posibles novas propostas teóricas, a interpretación dos resultados, etc. Para completar estas tarefas utilizaranse tanto métodos analíticos como computacionais

O curso estará disponible na Aula Virtual da USC

As clases expositivas, interactivas e as titorias serán á poder ser presenciais. Cando isto non sexa posible, realizaranse mediante sistemas de videoconferencia, como Teams.

Os alumnos poderán entregar os traballos e exercicios de xeito telemático.

As titorías serán presenciais ou telemáticas, con cita previa.

Para os casos de realización fraudulenta de exercicios ou probas será de aplicación o recollido na "Normativa de
avaliación do rendemento académico dos estudantes e de revisión de cualificacións”.

A avaliación da materia terá en conta a participación do alumno (40%) e a realización de traballos e exercicios (60%).

Traballo Presencial:

Docencia Expositiva: 40 horas
Docencia Interactiva de Seminario: 20 horas
Titorías: 2 horas

Traballo Non Presencial:
Traballo Individual do alumno: 88 horas

Asistencia e participación activa na clase. O estudo debe ser planificado diariamente.