Podstawy fizyki cząstek elementarnych: część eksperymentalna

Wydział Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej,

Uniwersytet Jagielloński  w Krakowie


Rok akademicki 2019/2020



Konsultacje: prosze umawiac sie emailem, mozliwe tylko przez email lub skype, w godz 9.00-12.00

  Wyklady:    6.04, 20.04, 27.04, 4.05, 11.05, godz 10.15-11.45                                     

     W ramach wykładu omówione zostaną podstawowe zagadnienia związane z przygotowaniem eksperymentu fizyki wysokich
     energii oraz przeprowadzania pomiarów na przykładzie zbierającego obecnie dane doświadczalne eksperymentu  ATLAS
     na akceleratorze LHC  w laboratorium CERN.
     Realizowany program obejmuje  5 x 2godz wykładowe + 5 x 1godz cwiczeniowe. 
     Materiały do wykładu są przygotowane w języku angielskim, wykład prowadzony jest w języku polskim.

      6.04:  Introduction. Akcelerators.
                  CERN: recorded lectures by M. Schaumann: link1, link2, link3
                  recommended for reading 
                       https://home.cern/science/accelerator-complex
                      
https://www.lhc-closer.es/taking_a_closer_look_at_lhc/

     20.04: Detectors and detection methods
               CERN: recorded lectures by I. Wingerter: link1, link2, link3, link4, link5
               recommended for reading:
                          http://pdg.lbl.gov/2009/reviews/rpp2009-rev-passage-particles-matter.pdf
                          http://www.sciencedirect.com/science/journal/01689002/666
                         
http://arxiv.org/abs/1110.3174
                         
http://arxiv.org/abs/1005.5254

               ATLAS Experiment - Inside CERN's largest detector! 360deg tour  link
 
     27.04: Measurements  of the Standard Model  physics
               CERN: recorded lectures by M. Kado: link1, link2
               recommended for reading: http://arxiv.org/abs/1010.2130
               historical review on Drell-Yan mechanism: http://www.apcospa.org/resources/3-3/Yan.pdf

       4.05: Discovery and measurements of  the Higgs boson properties
           CERN: recorded lectures by M. Kado: link3
               recommended for reading: arXiv:1606.02266

     11.05: Searches for New Physics
               CERN: recorded lectures by M. Kado: link4


  

   Additional material:

    Summer Student Lecture Programme Course (recorded lectures)


  
Lectures on youtube

   Beyond the Higgs: What's Next for the LHC? - with Harry Cliff

   New Ideas About Dark Matter by Lisa Randall

   Revealing the Nature of Dark Matter by Dan Hooper

  
The Long Road to the Higgs Boson and Beyond by John Ellis

  
Mysteries of matter at the LHC by Pippa Wells

  
LHC Run 2: Why it Matters by
Hitoshi Murayama and Beate Heinemann

   Cosmology: Galileo to Gravitational Waves - with Hiranya Peiris

 

 Cwiczenia:
    7
.04, godz 14.00-15.00
 
20.04, 27.04, 4.05, 11.05, 18.05, 25.05, godz 9.00-10.00

   W ramach  cwiczen, studenci pisza krotkie opracowania wskazanego tematu,
   3-5 stron A4, ktore w formacie .pdf nalezy umieszczac  w systemie PEGAZ.
   Jako material uzupelniajacy, przygotowany jest wyklad w bardziej luznej formie
   dotyczacy bardziej technicznych aspektow zbierania i analizy danych.

   Osoby o wystaczajacych umiejetnosciach programowania  (C++, python) 
  
beda mogly w ramach zaliczenia, zamiast pisac krotkie opracowania,
   wykonac krotka analize  danych eksperymentalnych lub Monte Carlo. 
   Prosze o email jezeli ktos jest zainteresowany taka forma zaliczenia cwiczen.

   Material uzupelniajacy do cwiczen:

    20.04: Fom raw events  to physics analysis                     
                http://arxiv.org/abs/1110.3174

                CERN: recorded lectures by A. Sfyrla: 
link1, link2, link3

   27.04: Physics analysis: Reconstructing objects: electrons, photons, jets, taus
               http://arxiv.org/abs/1010.2130

     4.05: Physics analysis: SM measurements and Searches for New Physics

  11.05:  Statistical Analysis: Statistical basis for physics, describing physics measurements 
           CERN: recorded lectures by N. Berger: 
link1, link2, link3

   18.05:
Statistical Analysis: Computing statistical results

   25.05:
Statistical Analysis: Expected results, profiling, look-elsewhere effect, Bayesian method 
                           

   ATLAS open data: link      

     ATLAS master classes: link
     LAB_1: pomiar efektywnosci identyfikacji elektronow
                    w danych zebranych przez eksperyment ATLAS                  
                    w roku 2011: 
link
    
LAB_2: analiza wspolczynnikow katowych rozkladu leptonow
                    w procesie Z->ll, na podstawie danych z symulacji
                    MC, odpowiadajacych warunkow zbierania danych
                    w roku 2012
: link

   CMS Open data: link
      
      LAB_3: pomiar przekroju czynnego W->e nu i Z->ee
                   na podstawie danych zebranych przez eksperyment CMS
                   w roku 2011: link

     opublikowana analiza: https://arxiv.org/pdf/1107.4789
                                            https://cds.cern.ch/record/1299116/files/EGM-10-004-pas.pdf
     dane eksperymentalne: link
 

    Zaliczenie przedmiotu:  

    W oparciu o pisemnie przygotowane krotkch,  3-5 stron tekstu kazde zagadnienie.
    Obowiazuje opisowe omowienie  5-ciu zagadnien z podanej listy do wyboru.

    Lista zagadnien
    Nalezy wybrac:
       grupa I:   1 temat      --  termin oddania w systemie PEGAZ:   22.04
       grupa II:  2 tematy   
--  termin  oddania w systemie PEGAZ:  29.04,   6.05
       grupa III: 2 tematy
    --  termin  oddania w systemie PEGAZ: 13.05,  20.05

    Ostateczny termin oddania wszystkich zadan: 31.05
    Jezyk opracowania do wyboru: polski lub angielski

    

                                            


   Materiały dodatkowe:  
    Wykłady na temat fizyki realizowanej przez eksperymenty LHC

        WFAiS  UJ    2014/2015
        WFAiS  UJ    2012/2013 
        WFAiS  UJ    2011/2012
        WF       UW  2011/2012
        WF       UW  2010/2011


    Eksperymenty fizyki cząstek elementarnych w IF UJ    


    grupa prof. E. Richter-Was

    ATLAS eksperyment na akceleratorze LHC (CERN) 

    
    grupa prof. M. Wójcik

    BOREXINO - badanie mechanizmu oscylacji neutrin dla sub-MeV'owych energii,
                        testowanie Standardowego Modelu Słońca
    SOX      -      eksperyment z krótką bazą, poszukiwanie oddziaływań neutrin
                        sterylnych
    GERDA  -      poszukiwanie podwójnego bezneutrinowego rozpadu beta,
                        próba ustalenia hierarchii mas neutrin
    DarkSide -    poszukiwanie cząstek ciemnej zimnej materii w nowatorskim
                        eksperymencie z ciekłym zubożonym w 39Ar argonem
    Wszystkie eksperymenty prowadzone są w podziemnym laboratorium w Gran Sasso.

    grupa prof. P. Moskal

    COSY-11  (Juelich) -   badanie oddziaływania mezonu eta oraz eta-prime z protonami oraz mechanizmów
                                     wytwarzania tych mezonów w zderzeniach nukleonów, jak również poznaniem ich struktury.
    WASA-at-COSY
   
    KLOE-2   (Frascatti)

    P-349      (CERN)


    grupa prof. P. Salabura

    HADES na akceleratorze GSI Darmstadt

    grupa prof. R. Płaneta

    NA61/Shine na akceleratorze SPS (CERN)
  

   
       
       
        

 

   


Ostatnia modyfikacja:   2 kwiecień  2017

Elzbieta Richter-Was


Wstecz

M