Behörighetskrav

120 hp med grundläggande kunskaper i kvantmekanik (kurs i kvantfysik) och speciell relativitetsteori (Lorentz transformationer).

Mål

Efter godkänd kurs ska studenten kunna

• kategorisera partiklar och partikelreaktioner i termer av kvanttal och växelverkan samt rita enkla reaktionsdiagram (Feynmandiagram)
• redogöra för ingredienserna i partikelfysikens standardmodell
• redogöra för hur experimentella data tolkas i termer av grundläggande egenskaper hos kvarkar, leptoner och kraftförmedlare
• beräkna reaktioner och sönderfall med relativistisk kinematik
• använda begreppet invariant massa för att bestämma partikelproduktion
• beskriva partikelfysikens tekniska förutsättningar och teknologiöverföring till samhället
• självständigt identifiera centrala begrepp inom ett för partikelfysiken relevant ämne och presentera dessa för kursens övriga studenter

Innehåll

Översikt över modern partikelfysik med tonvikt på fundamentala begrepp och processer:

En introduktion till partikelfysikens standardmodell. Antipartiklar. Symmetrier och bevarandelagar samt deras betydelse i partikelfysik. Hadron-hadronväxelverkan. Kvarkmodellen inkl. spektroskopi. Kvantkromodynamik (QCD). Elektromagnetisk växelverkan - formfaktorer.

Partonmodellen och djupt oelastisk spridning - strukturfunktioner. Svag växelverkan inkl. betasönderfall och Cabibbo-Kobayashi-Maskawamixning. Förenad elektrosvag växelverkan, W-, Z- och Higgs partikeln. Bortom standardmodellen: förening av stark och elektrosvag växelverkan, supersymmetri, neutrinooscillationer mm.

Orientering om teknik för partikelacceleration och partikeldetektion. Diskussion av innovation, industrisamarbete samt kunskaps- och teknologiöverföring till övriga samhället, liksom aspekter av samarbete inom stora internationella konstellationer.

Undervisning

Föreläsningar, lektioner, seminarium, studentpresentationer av miniprojekt med fördjupning i ett partikelfysikområde.

Examination

Skriftlig tentamen vid kursens slut, inlämningsuppgifter och seminarium (4 hp). Muntlig projektpresentation (1 hp).