Partículas y Núcleos - Programa
Programa 2022
Maestría en Física Contemporánea: Núcleos y Partículas Elementales Programa 2022 María Teresa Dova
- Conceptos básicos. Constituyentes básicos de la materia. Interacciones fundamentales. ¿Por qué física de altas energías? Unidades naturales.
- Relatividad especial. Cinemática relativista. Masa invariante, colisionadores y energía de centro de masa. Decaimiento de partículas. Conversión masa-energía y energía de ligadura.
- Métodos experimentales: Rayos cósmicos y sus detectores. Producción de partículas. Aceleradores lineales. Aceleradores circulares. Detección de partículas. Paso de partículas por la materia. Elementos de un detector moderno. Análisis de datos.
- Evolución histórica de la teoría de las partículas elementales y sus interacciones: Electrón. Cuantos: radiación de cuerpo negro, efecto fotoeléctrico. Los fotones. Modelo atómico de Rutherford. Protones y neutrones. El mesón y el muón. Antipartículas. Los neutrinos. Partículas “extrañas”. Hadrones y Leptones. La “óctuple senda” (eightfold way) y el modelo de quarks. Evolución de las teorías de las interacciones fundamentales. Interacciones electromagnética, débil y fuerte.
- Física Nuclear: Conceptos generales del núcleo. Núcleos estables. Energía de ligadura, Radioactividad. Producción y decaimientos secuenciales. Desintegraciones. Reacciones nucleares. Aplicaciones de la física nuclear. Fisión nuclear. Fusión nuclear.
- Simetrías en física: No observables, transformaciones y leyes de conservación. Teorema de Noether. Simetrías geométricas e internas. Grupos. Simetrías discretas. Invariancia P y C.
- Teoría de las Interacciones Fundamentales. Intentos de construir una Mecánica Cuántica Relativista. Ecuaciones de Klein-Gordon y de Dirac. Teoría Cuántica de Campos. Teorías de gauge abelianas y no abelianas. Descripción cualitativa de la libertad asintótica y el confinamiento del color. Interacciones débiles y unificación electrodébil. Bosones mediadores. Rotura espontánea de simetría. Formulación del Modelo Estándar de la Física de Partículas Elementales. Resultados experimentales recientes.
- Física más allá del Modelos Estándar: Breve discusión de teorías de gran unificación, supersimetría, materia oscura, teoría de cuerdas. Estado de las búsquedas de nueva física en experimentos actuales.
Libros y algunos links útiles:
- The Review of Particle Physics http://pdg.lbl.gov/
- Krane K S Introductory Nuclear Physics, (Wiley 1988).
- Kane, G. Modern Elementary Particle Physics, (Avalon Pub)
- Martin B R, Nuclear and Particle Physics,(2nd edn Wiley 2009).
- Povh, B ; Rith, K ; Scholz, C ; Zetsche, F Particles and Nuclei : an introduction to the
physical concepts (7th Edition, 2015) Springer,
- Griffiths, D. (2004). Introduction to Elementary Particles. John Wiley VCH.
- Huang, K. Fundamental forces of Nature World Scientific
- Close, F The cosmic onion-, quarks and the nature of the universe.
- Close, F. The infinity Puzzle (2011)
- Dova, MT, Que es el bosón de Higgs, ed. Paidós (2015)
- https://home.cern/resources?audience=21 (para educadores)
