Wydział Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej,
Uniwersytet Jagielloński w Krakowie
Rok
akademicki
2019/2020
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!
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.
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
M