La scoperta dell Higgs

Dimensione: px
Iniziare la visualizzazioe della pagina:

Download "La scoperta dell Higgs"

Transcript

1 Fenomenologia del Modello Standard Prof. A. Andreazza Lezione 15 La scoperta dell Higgs

2 Ref.: PARTE 1: TEORIA

3 Un passo indietro: sin θ W Il Modello Standard elettrodebole contiene due simmetrie di gauge: SU() L, costante di accoppiamento g, vettori: W + e W -, carichi W 3, neutro, si accoppia solo a particelle left-handed, con accoppiamento T 3 U(1) Y, costante di accoppiamento g, bosone vettore: B, neutro, con accoppiamenti diversi Y R e Y L per particelle con diversa chiralità I bosoni vettori neutri possono mescolarsi tra loro: Possibile perché hanno gli stessi numeri quantici: Q=0, J PC =1 - - A µ = B µ cosθ W + W 3,µ sinθ W Z µ = B µ sinθ W + W 3,µ cosθ W fotone Z 3

4 Gli accoppiamenti al fotone Il fotone A ha eguali accoppiamenti alle particelle L ed R, proporzionali alla carica: eqψ R γ µ ψ R, eqψ L γ µ ψ L Esprimendo questi termini in funzione degli accoppiamenti di B e W 3 : g! Y R cosθ Wψ R γ µ " ψ R g! Y L cosθ W + gt 3 sinθ W Ricaviamo dal confronto: e = g! cosθ W = gsinθ W tanθ W = g" g " sinθ W = cosθ W = ψ L γ µ ψ L g g + g! g! g + g! Q = Y R = T 3 + Y L Q = T 3 + Y Relazione di Gell-Mann Nishijima (T 3 =0 per particelle R) 4

5 Gli accoppiamenti alla Z Per particelle R esiste solo il contributo del B: Per particelle L abbiamo entrambi i contributi del B e W 3 : g" Y R sinθ W g" Y L sinθ W + gt 3 cosθ W Il nuovo bosone vettore Z ha invece accoppiamenti diversi per le particelle L ed R: g cosθ W Qsin θ W g! = gtanθ W e = gsinθ W g cosθ W (Q T 3 )sin θ W + gt 3 cosθ W g cosθ W ( Qsin θ W + T 3 sin θ W +T 3 cos θ W ) e sinθ W cosθ W Qsin θ W g cosθ W ( T 3 Qsin θ W ) e sinθ W cosθ W ( T 3 Qsin θ W ) 5

6 Le costanti di accoppiamento Particella Y T T 3 Q=T 3 +Y/ g L/R ν L -1 1/ 1/ 0 1/ e L -1 1/ -1/ -1-1/+sin θ W e R sin θ W u L 1/3 1/ 1/ /3 1/-(/3)sin θ W d L 1/3 1/ -1/ -1/3-1/+(1/3)sin θ W u R 4/3 0 0 /3 -(/3)sin θ W d R -/ /3 (1/3)sin θ W 6

7 Rottura spontanea di simmetria Un termine di massa non può rispettare le simmetrie di gauge: Ipercarica Y R Y R Y L : non conserva l ipercarica Ipercarica Y L mψψ = mψ R ψ L + mψ L ψ R T=0 Il termine combinato ha T=1/ T=1/ non è uno scalare sotto SU() L Per connettere ψ R e ψ L, ho bisogno: di un campo scalare (invarianza di Lorentz) T=1/ (invarianza di SU() L ) Y=1 (per conservare ipercarica)! λ d d ( R φ + φ 0 ) u L " d + λ 0 uu R φ C φ C L T=0, Y=-/3 ( ) T=0, Y=-1+1/3! " u L d L + h.c. φ C = iσ φ * 7

8 Il campo scalare e rottura della simmetria Possiamo inserire il campo scalare nella lagrangiana come: Se µ <0, il potenziale ha un minimo per φ =-µ /λ=v Si può sviluppare φ attorno al suo punto di minimo: Questo termine è identico ad una trasformazione di gauge. Si può far sparire scegliendo il gauge opportuno 8

9 Le masse dei bosoni vettori La derivata covariante si può scrivere per esteso come: ovvero: Il termine cinetico diventa quindi: m W m Z / (g + g! )v 8 ( W 3,µ B µ ) sin θ W sinθ W cosθ W sinθ W cosθ W cos θ W Diagonalizzata ha autovalori 1 e 0: Z e γ ( ( W 3,µ B µ ( ( 9

10 1964: il meccanismo di rottura spontanea 10

11 1968: il Modello Standard 11

12 Massa dei fermioni Il termine di interazione: ( ) λ d d R φ + φ 0 u L d L si può sviluppare come! " + λ 0 uu R φ C φ C ( )! " u L d L + h.c. φ C = iσ φ * λ d hd R d L + λ d vd R d L + λ u hu R u L + λ u vu R u L + h.c. accoppiamento all Higgs massa del fermione 1

13 Proprietà del bosone di Higgs Nel modello standard minimale, esiste un solo bosone di Higgs fisico (indicato in maniera casuale come H o h). Il suo valore di aspettazione è dato da v = 1/ ( ) = 46 GeV G F Tutte le masse sono proporzionali a v, in particolare: g m W = v Possiamo esprimere tutti gli accoppiamenti del bosone di Higgs in funzione delle masse delle particelle coinvolte e di v. g + g m Z = ʹ v m h = λv dove λ è la costante di accoppiamento del termine quartico del potenziale di Higgs. La massa del bosone di Higgs non è fissata a priori, dato che dipende da una costante di accoppiamento arbitraria. Prima della scoperta si poteva inferire, con bassa precisione, dalle correzioni radiative, in quanto dipendono dagli accoppiamenti, noti, ai bosoni vettori. 13

14 Higgs e misure di precisione α (5) had M Z Γ Z σ 0 had R 0 l A 0,l fb A l (P τ ) R 0 b R 0 c A 0,b fb A 0,c fb A b A c A l (SLD) sin θ lept eff (Q fb ) m W * Γ W * χ Theory uncertainty α had = α (5) ± ± incl. low Q data 14 M t Q W (Cs) sin θ (e e MS ) sin θ W (νn) g L (νn) g R (νn) *preliminary O theo / logm H δ(logm H )/σ meas 1 0 Excluded m H [GeV]

15 Proprietà del bosone di Higgs Note rilevanti Mentre gli accoppiamenti ai bosoni di gauge sono fissati (un altra faccia dell universalità), quelli ai fermioni sono completamente arbitrari e possono addirittura mischiare fermioni di diverse famiglie. I fermioni osservabili fisicamente sono gli autostati di massa ottenuti diagonalizzando la matrice delle costanti di interazione con il bosone di Higgs. Note irrilevanti Oltre a quelle presentate, esistono ulteriori interazioni dei bosoni di Higgs, che però non sono al momento accessibili: Siano V u e V d le matrici necessarie per diagonalizzare gli accoppiamenti dei quark di tipo u e d, la matrice CKM è data dal mismatch delle due matrici V CKM + = VuVd In caso diun secondo doppietto di Higgs, il mixing tra i due doppietti risulta in: bosoni carichi H + e H - bosoni neutri CP pari, h e H 1 bosone neutro CP dispari, A 15

16 L origine della matrice CKM Indichiamo con le lettere maiuscole i quark doppietti di SU() L : (U,D), (C,S), (T,B). Le interazioni di questi con i campi vettoriali carichi di SU() L sono: U L W µ+ γ µ D L + D L W µ γ µ U L + C L W µ+ γ µ S L + S L W µ γ µ C L + T L W µ+ γ µ B L + B L W µ γ µ T L Con il campo neutro W 3 abbiamo: U L W 3 µ γ µ U L + D L W 3 µ γ µ D L + C L W 3 µ γ µ C L + S L W 3 µ γ µ S L + T L W 3 µ γ µ T L + B L W 3 µ γ µ B L che possiamo scrivere in forma matriciale rispettivamente come:! ( U C T ) D W µ+ γ µ S L B " L U ( ) W µ 3 γ µ C L +! U C T Non ci sono transizioni tra un doppietto a l altro!! " T L + 16

17 L origine della matrice CKM Diversamente dagli accoppiamenti ai bosoni di gauge, gli accoppiamenti del bosone di Higgs ai fermioni non hanno vincoli, se non quello di rispettare struttura di Lorentz e numeri quantici. Possono mescolare anche fermioni di diverse famiglie. Dopo la rottura di simmetria i possibili termini di massa diventano: λ UU vu R U L + λ * UU vu L U R +λ UC vu R C L + λ * UC vc L U R +λ CU vc R U L + λ * CU vu L C R e tutte le altre combinazioni Lo stesso per i quark con T 3 =-1/ Anche in questo caso possiamo passare in forma matriciale:! λ v( U C T ) UU λ UC λ UT! U λ CU λ CC λ CT C + R λ TU λ TU λ " TT T! " λ L v( D S B ) DD λ DS λ DB λ SD λ SS λ SB R λ BD λ BS λ " BB! " D S B + L 17

18 L origine della matrice CKM Possiamo quindi definire una nuova base diagonalizzando le due matrici mediante opportune matrici unitarie: V U e V D I quark u, d, c, s, b, t sono gli autostati di massa: m q = λ qq A priori non ci sono legami tra V U e V D. 18 v U C T ( ) R λ UU λ UC λ UT λ CU λ CC λ CT λ TU λ TU λ TT! " U C T! " L v D S B ( ) R λ DD λ DS λ DB λ SD λ SS λ SB λ BD λ BS λ BB! " D S B! " L d s b! " =V D D S B! " v d s b ( ) R λ dd λ ss λ bb! " d s b! " L u c t " =V U U C T " v u c t ( ) R λ uu λ cc λ tt " u c t " L

19 L origine della matrice CKM Anche se partiamo con correnti cariche diagonali, dopo la diagonalizzazione compare una matrice di mixing:! D ( U C T ) W µ+ γ µ S L B " u c t L ( ) L V U W µ+ γ µ V D V CKM =V U V D " d s b L ( ) L W µ+ γ µ V U V D u c t " =V! CKM d s b L V CKM è unitaria per costruzione: V CKM V CKM = ( V U V D )( V D V U ) =V U ( V D V D )V U =V U V U = 1 Invece, le correnti neutre continuano ad essere diagonali: il meccanismo di Higgs non introduce FCNC!! U ( U C T ) W µ 3 γ µ C L T " L ( ) L V U W 3 µ γ µ V U u c t " u c t L =1 ( ) W µ 3 γ µ V U V U L u c t "! u c t L 19

20 Larghezza di decadimento in fermioni Scrivendo l elemento di matrice: M = i m f v u ( p )v( k) dato che otteniamo 4 m = f M G Fm f mh 1 mh Tenendo conto che lo spazio delle fasi è 1 p 1 4m f Φ = = 1 4π s 8π m 0 Γ ( H f f ) M = m f v Tr = 4 G F m f m H 1 = m ( p + k) = m + p k = H M (( /p + m f )( /k m f )) ( p k m f ) f GF m f mh 4 Φ = N c 1 H 8π m m f H 3 La larghezza è proporzionale al quadrato della massa del fermione (fermioni pesanti sono favoriti) La larghezza è comunque piccola, anche se fosse accessibile il decadimento in top, Γ ( H tt) Γ( H bb) 5 m =, H m H =

21 Decadimento in bosoni vettori M = i m W v ε ε µ W +,µ W 1 Γ M = 4m 4 " W g v µν + p p " µ ν g µν + k µ k ν m W m W " 4 (p k) = 4 G F m W + 4 m W "" 4 = G F m H 1 m W m H " 4 = G F m H 1 4m W m H + ( H W W ) GF m 16π 3 H = 4m 1 m W H +1 m 4 W 4 m H 4m 1 mh +8 m 4 W 4 m H W m + 1 m 4 W 4 H Per la Z il risultato è uguale, salvo un fattore 1/ dato che abbiamo due particelle identiche nello stato finale. Si noti che Γ( H W + W ) G F m H m H cresce con m H. Componente longitudinale del W dall assorbimento dei gradi di libertà del campo di Higgs

22 Decadimento in bosoni vettori () Ora sappiamo che m H <m W <m Z L assunzione di bosoni vettori entrambi on-shell non è corretta. La larghezza di decadimento reale deve tenere in conto: che i W possono avere massa diversa p = 1 " m H + m m W + m W m H m W + + m W H k = 1 m H " m H m W + + m W ( ( ) ) m H m H ( m W + + m W ) ( m W + m W ( ) ) n! ( ) m H ( m W + m W ( ) ) n! Probabilità pesata in base ad una Breit-Wigner 1 π m W Γ W m ( W m W + ) + m W Γ W 1 m W Γ W π m ( W m W ) + m W Γ W Dominata dai casi in cui uno dei due bosoni è on-shell L accoppiamento è grande ( m H3 ) e quindi il decadimento ha un branching ratio rilevante anche sotto la soglia per WW e ZZ reali.

23 Fotoni e gluoni Fotoni e gluoni non hanno massa: non si accoppiano direttamente all Higgs. Accoppiamento efficace attraverso diagrammi ad un loop, principalmente con W e t. ( ) = α 3 m H Γ H γγ 56π 3 v A m V H / 4m W ( ) A f m ( H / 4m q ) q Loop con particelle vettoriali ( ) = α 3 Sm H Γ H gg ( ) 18π 3 v A f m H / m q q Loop con fermioni (Z) Ref. per le formule complete 3

24 Larghezze e rapporti di decadimento (hep-ph/050317) A bassi valori della massa, il decadimento dominante è in coppie di b e di τ. Non appena si supera la soglia per il decadimento in bosoni vettori, questo diventa immediatamente il canale dominante: la produzione di t non sarà mai un canale preferenziale Nella regione di transizione, compaiono dei branching ratio significativi per decadimenti attraverso processi ad un loop. Il valore osservato è il più interessante: molti canali in competizione 4

25 RICERCHE A LEP E TEVATRON

26 Produzione a LEP LEP è stato un collisionatore e + e - che ha funzionato dal 1989 al 1994 attorno al picco della Z dal 1995 al 000 aumentando gradualmente l energia tra 140 GeV fino a 10 GeV, per studiare le proprietà dei W ed estendere il campo di ricerca di nuove particelle. In questo range di energie il processo principale di produzione è quello di Higgs-strahlung : [pb] Z reale nel propagatore: e + e - Hff s~m Z Z reale nello stato finale: e + e - HZ s>m H +m Z 6

27 Prima dell inizio di LEP [pb] Ad energia fissata: la sezione d urto decresce lentamente al crescere di m H : aumentando la luminosità si aumenta il potenziale di scoperta; fino a quando non si raggiunge il limite cinematico, dove la sezione d urto crolla bruscamente: necessario aumentare l energia per aumentare il potenziale di scoperta; 7

28 Canali di ricerca in HZ La sezione d urto di produzione è ~ pb, luminosità integrata 00 pb -1 : 0-60 eventi in tutto! A seconda dei decadimenti della Z: Z qq ~70 Z νν ~0 Z ll ~3.3 per ogni leptone e dell H: H bb ~90 H ττ ~10 ci sono diverse topologie possibili. Canale in bb+qq (4 jet): circa 63 dei casi fondo da WW, ZZ e qq importante il b-tagging per abbattere il fondo Canale bb + energia mancante: circa 18 dei casi fondo da ZZ, qqγ, Zee, Weν con particelle nella camera a vuoto. Canale bb + ee o µµ circa il 6 dei casi massa ben misurabile unico fondo da ZZ, che ha piccola sezione d urto. Canale ττ e qq circa il 10 dei casi fondo da ZZ e WW 8

29 Tipi di fondo σ ZH Radiazione di gluoni simula multipli quark Radiazione non rivelata nello stato iniziale simula energia mancante. La produzione di coppie di bosoni vettori può produrre eventi con la stessa topologia di ZH e WW ha una sezione d urto almeno un ordine di grandezza superiore. processi con scambio di particelle in canale t possono simulare eventi con energia mancante se i leptoni sfuggono nella beam pipe. 9

30 Limiti a LEP Discriminazione di ipotesi (s+b, rispetto a s) tramite il likelyhood ratio : Q = ( osservati ( H) + ( H) ) P( n b( m )) P n s m b m osservati i cui valori di aspettazione sono: P( s+ b s+ b) P b s+ b Qs+ b( mh) = Qb( mh) = P s+ b b P b b ( ) Per masse basse, i due sono ben separati. Per masse alte, si arriva al punto in cui il segnale è troppo basso e non si possono discriminare le ipotesi (-lnq 0). Il limite atteso da un esperimento è il valore di massa per cui il valore di aspettazione del segnale è a meno di σ dal valore di aspettazione del puro fondo. Il limite osservato da un esperimento è il valore di massa per cui il valore di aspettazione del segnale è a meno di σ dal valore osservato. H ( ) ( ) m H 1 σ σ > GeV/c al 95 di CL 30

31 Il Tevatron Collisioni protoneantiprotone Energia nel centro di massa di TeV Luminosità fino a 10 3 cm - s -1 Quindi rate di eventi ~10 MHz Luminosità integrata: 10 fb -1. Booster CDF pbar source Tevatron p Main Injector Recycler Chicago D0 pbar 31

32 Produzione al Tevatron La sezione d urto maggiore si ha per il processo di fusione gluone gluone. Completamente coperto dal fondo nel caso di un Higgs leggero b In tal caso bisogna ricorrere alla produzione associata con processi di tipi Higgs-strahlung - b Niente limite cinematico: il limite raggiungibile dipende solo dalla luminosità integrata 3

33 Ricerca al Tevatron Log-Likelihood Ratio LLR b LLR b LLR b LLR s+b ± 1 s.d. ± s.d. LLR Obs LLR mh fb int Tevatron Run II, L SM Higgs Combination =15 GeV/c M H [GeV] m H (GeV/c ) I canali di ricerca sono quindi: WH lνbb, per Higgs leggero, σ BR = 0 fb per m H =10 GeV H WW * lνlν, per Higgs intermedio σ BR = 15 fb per m H =150 GeV Esclusa una zona attorno alla soglia H WW* Eccesso di eventi (3σ) a m H =15 GeV (pubblicato 013) 33

34 Phys. Lett. B 716 (01) 1-9 Phys. Lett. B 716 (01) HIGGS DISCOVERY AT THE LHC

35 La scoperta del bosone di Higgs 35

36 Meccanismi di produzione a LHC σ(pp H+X) [pb] pp H (NNLO+NNLL QCD + NLO EW) pp qqh (NNLO QCD + NLO EW) pp WH (NNLO QCD + NLO EW) pp ZH (NNLO QCD +NLO EW) pp tth (NLO QCD) s= 8 TeV LHC HIGGS XS WG 01 σ(pp H+X) [pb] pp H+X at s=14 TeV pp H+X at s=8 TeV pp H+X at LHC HIGGS XS WG s=7 TeV [GeV] M H M H [GeV] Processo σ (m H =15 GeV) [pb] gg Fusion 19.7 Vector Boson Fusion 1.58 Higgs-Strahlung 0.70 (WH) (ZH) tth

37 Decadimenti Higgs BR + Total Uncert ττ cc bb γγ gg Zγ WW ZZ LHC HIGGS XS WG 013 BR [pb] σ τ + τ VBF H τ + τ ± WH l νbb - s = 8TeV ± WW l νqq + - WW l νl ν + - ZZ l l qq ZZ l l νν ZZ l l l l LHC HIGGS XS WG µµ M H [GeV] Scoperta con ~10 fb -1! ZH l l bb l = e, µ ν = ν e,ν µ,ν τ q = udscb γγ tth ttbb M H [GeV] H in... BR [] Processo σ BR [pb] Eventi in 0 fb -1 Δm H /m H Fondo bb 57.7 lνbb+llbb debole grande WW 1.5 lνlν no medio ττ 6.3 VBF debole grande ZZ.6 llll ottima piccolo γγ ottima medio 37

38 H γγ Fondo riducibile (jet identificati come γ) Fondo irriducibile (coppie di γγ no da decadimento H) Ordini di grandezza maggiore del segnale. σ [pb] Discriminazione basata sulla risoluzione in massa invariante: m γγ = E γ1 E γ (1 cosθ 1 ) 38

39 H γγ: alcuni aspetti sperimentali ATLAS CMS 39

40 H γγ: ATLAS Non può essere un semplice esperimento di conteggio. Ripeso per S/B Necessario un fit all intero spettro di massa invariante L (µ, m H ) = e (s+b) (s + b) n n! n i=1 s f S (osservabile i m H )+ b f b (osservabile i m H ) s + b 40

41 H γγ: CMS 41

42 H ZZ * l + l - l + l - Segnatura: due coppie di leptoni carichi: e + e - e + e -, e + e - µ + µ -, µ + µ - µ + µ - H una coppia, l 1 l, compatible com m Z l altra a massa inferiore, ma massa totale ~m H. Fondo irriducibile: produzione di ZZ (tipicamente entrambe on-shell) Fondo riducibile Z+getti (spettro piccato a bassi valori di m l3l4 ) tt con decadimenti leptonici di W e b (m l1l non risonante) 4

43 H ZZ * l + l - l + l - (ATLAS) Parametro d impatto Isolamento Risoluzione 43

44 H ZZ * l + l - l + l - (CMS) Utilizzo di variabili cinematiche: variabili angolari nello stato finale PDF per segnale P sig PDF per fondo P bkg Discriminatore cinematico: K D = P sig /(P sig +P bkg ) 44

45 H ZZ * l + l - l + l - results ATLAS CMS 45

46 H WW * l + νl - ν Segnatura: due leptoni carichi di segno opposto: e + e -, e + µ -, e - µ +, µ + µ - momento trasverso mancante dovuto ai neutrini classificazione in base al numero di getti aggiuntivi (es.: VBF) Fondo irriducibile: produzione di WW (0 getti) H Fondo riducibile 46 W+getti (fake e) tt con decadimenti leptonici di W (>0 getti) Z ττ eµ+4ν Correlazione di spin l + l - nella stessa direzione

47 H WW * l + νl - ν (CMS) Momento trasverso mancante e pile-up Categorie e sensibilità Variabili e considerazioni analoghe anche nell articolo di ATLAS 47

48 H WW * l + νl - ν variabili cinematiche m T = ( ) ( p + m ll + E ) miss miss ll T + p ll + p T 48

49 H WW * l + νl - ν ATLAS CMS 49

50 ATLAS Higgs Discovery Compatibilità con ipotesi di solo fondo bassa in tutti i canali. Accumulo consistente nei diversi periodi e canali sensibili alla massa. Combinando i canali significanza a 6σ! 50

51 CMS Higgs Discovery Test ipotesi di solo fondo Test ipotesi di SM Higgs 51

52 Compatibilità con il modello standard Confronto sezione d urto osservata rispetto a previsione del Modello Standard. Likelihood: L (µ, m H ) = e (s+b) (s + b) n n s f S (osservabile i m H )+ b f b (osservabile i m H ) n! s + b µ è detto signal strength ed è definito da: Accordo entro le incertezze. i=1 s = µ ( L dt) σ SM (m H ) BR(m H ) ε(m H ) 5

53 La scoperta del bosone di Higgs 53

54 Higgs boson mass 54

55 Accoppiamenti 55

56 Spin e parità 56

57 EPILOGO

58 Come siamo arrivati al Modello Standard? La struttura delle interazioni deboli: Scoperta della struttura V-A delle interazioni deboli Struttura in doppietti di isospin ed universalità (leptoni e adroni) L emergere di QCD Scattering profondamente inelastico e+e-è adroni Getti e gluoni Le conferme sperimentali Scattering profondamente inelastico di neutrini Misure di precisione a LEP Fisica ai collisori adronici: Scoperta di W e Z quark top bosone di Higgs 58 A. Andreazza a.a.014/15

59 Modalità di esame Relazione orale: Discussione di uno o più articoli originali. Per chi segue una scuola estiva, può anche essere un rapporto sul lavoro svolto. Idealmente in forma di seminario davanti a tutti quelli che seguono il corso. Esame orale Tre temi da sviluppare, comunicati 4h prima dell esame Potete portare fogli con formule, calcoli, disegni e grafici che vi possono servire per l esposizione NON APPUNTI NON TRASCURATE LA PARTE SPERIMENTALE 59 A. Andreazza a.a.014/15

60 Proposte per relazione Articoli storici non discussi nel corso: Interferenza Z/γ in DIS C. Y. Prescott et al., Parity non-conservation in inelastic electron scattering, Phys. Lett. 77B 347 (1978) Scoperta della Z UA1 Collaboration, Observation of muonic Z decay at the pp collider, Phys. Lett. 147B 41 (1984) UA Collaboration, Evidence for Zè e + e - at the CERN pp collider, Phys. Lett. 19B 130 (1983) Osservazione processo bè sγ R. Ammar et al., Evidence for Penguin-diagram decays: first observation of Bè K*(89) γ, Phys. Rev. Lett (1993) Altri argomenti complementari: Misura g- del muone G. W. Bennet et al., Measurement of the Negative Muon Anomalous Magnetic Moment to 0.7 ppm, Phys. Rev. Lett (004) Misura di α s dalle proprietà dei getti DELPHI Collaboration, Measurement of the energy dependence of hadronic jet rates and the strong coupling α s from the four-jet rate with the DELPHI detector at LEP, Eur. Phys. J. C (005) 60 Lezione 13- A. Andreazza - a.a. 013/14

Ricerca del Bosone di Higgs a LHC

Ricerca del Bosone di Higgs a LHC Ricerca del Bosone di Higgs a LHC Experimental View (pp H+X) [pb] 2 1 pp H (NNLO+NNLL QCD + NLO EW) pp qqh (NNLO QCD + NLO EW) pp WH (NNLO QCD + NLO EW) pp ZH (NNLO QCD +NLO EW) s= 8 TeV LHC HIGGS XS WG

Dettagli

Problemi per il corso di teoria delle interazioni fondamentali giugno 2005

Problemi per il corso di teoria delle interazioni fondamentali giugno 2005 Problemi per il corso di teoria delle interazioni fondamentali giugno 2005 Primo Modulo 1. Urto Bhabha Determinare la sezione d urto differenziale per l urto e + e e + e, nel limite di alta energia in

Dettagli

Meccanismi di produzione del bosone di Higgs ai collider e corrispondenti segnature

Meccanismi di produzione del bosone di Higgs ai collider e corrispondenti segnature Meccanismi di produzione del bosone di iggs ai collider e corrispondenti segnature 3 Giugno 008 Francesca Aceti Docente responsabile: Dott. Barbara Mele Corso di Fisica Nucleare e Subnucleare II Proprietà

Dettagli

Ricerca del bosone di Higgs del MS al Lep II

Ricerca del bosone di Higgs del MS al Lep II Ricerca del bosone di Higgs del MS al Lep II di Cristiana Reggente Prof. Carlo Dionisi Ricerca del bosone di Higgs Processi di produzione Canali di decadimento Topologie Processi di fondo Sopressione del

Dettagli

La ricerca diretta dell Higgs SM

La ricerca diretta dell Higgs SM La ricerca diretta dell Higgs SM I dati sperimentali testano il SM al livello del per mille L esistenza dell Higgs e ben supportata dai dati sulle correzioni radiative Il bosone di Higgs non e pero ancora

Dettagli

Ricerca del bosone di Higgs del modello standard prodotto in fusione di bosoni vettori deboli e che decade in coppie di quarks b

Ricerca del bosone di Higgs del modello standard prodotto in fusione di bosoni vettori deboli e che decade in coppie di quarks b Introduzione Ricerca del bosone di Higgs del modello standard prodotto in fusione di bosoni vettori deboli e che decade in coppie di quarks b Giorgia Rauco per la collaborazione CMS INFN e Università di

Dettagli

Programma del corso di FNSN II AA 2012-2013 ( 9 Crediti)

Programma del corso di FNSN II AA 2012-2013 ( 9 Crediti) Programma del corso di FNSN II AA 2012-2013 ( 9 Crediti) - Modello a Quark Statico (tutto il capitolo I App. Dionisi ) - Scattering Elastico e anelastico e-nucleoni 1) fattori di forma dei nuclei; 2) fattori

Dettagli

Ricerca del bosone di Higgs al Tevatron. Valerio Santini

Ricerca del bosone di Higgs al Tevatron. Valerio Santini Ricerca del bosone di Higgs al Tevatron Valerio Santini Limiti diretti e indiretti Produzione e decadimento Reiezione dei fondi B tagging Reti neurali Risoluzione in energia Sommario Ricerca del bosone

Dettagli

The Compact Muon Solenoid Experiment. Conference Report. Mailing address: CMS CERN, CH-1211 GENEVA 23, Switzerland

The Compact Muon Solenoid Experiment. Conference Report. Mailing address: CMS CERN, CH-1211 GENEVA 23, Switzerland Available on CMS information server CMS CR -011/18 The Compact Muon Solenoid Experiment Conference Report Mailing address: CMS CERN, CH-111 GENEVA 3, Switzerland 19 September 011 Studio del processo Z-

Dettagli

Bosone. Particella a spin intero, che obbedisce alla statistica di Bose-Einstein, che è opposta a quella di Fermi-Dirac.

Bosone. Particella a spin intero, che obbedisce alla statistica di Bose-Einstein, che è opposta a quella di Fermi-Dirac. Particelle ed Interazioni fondamentali Fermione. Particella a spin semintero, che obbedisce alla statistica di Fermi-Dirac, cioè due fermioni con gli stessi numeri quantici non possono coesistere in uno

Dettagli

Alberto Filipuzzi. Modello standard e verifiche sperimentali di θ W da DIS di ν

Alberto Filipuzzi. Modello standard e verifiche sperimentali di θ W da DIS di ν Alberto Filipuzzi Modello standard e verifiche sperimentali di θ W da DIS di ν Anno accademico 2005-2006 Divergenze delle sezioni d urto Il calcolo delle sezioni d urto per lo scattering ν e -e pensate

Dettagli

Introduzione. Elementi di Fisica delle Particelle Elementari. Diego Bettoni Anno Accademico

Introduzione. Elementi di Fisica delle Particelle Elementari. Diego Bettoni Anno Accademico Introduzione Elementi di Fisica delle Particelle Elementari Diego Bettoni Anno Accademico 006-007 Programma del corso 1. Introduzione.. Simmetrie discrete: P, C, T. 3. Isospin, stranezza, G-parità. 4.

Dettagli

La fisica di LEP II - sommario

La fisica di LEP II - sommario La fisica di LEP II - sommario introduzione la fisica di LEP II a s >>m Z : principali processi; differenze strumentali con LEP I (frequenza di trigger, alta energie, selezioni); obiettivi di fisica :

Dettagli

Measurement of the Higgs boson differential cross section in the H W W 2l + 2ν decay channel in pp collisions at s = 8 TeV with the CMS detector

Measurement of the Higgs boson differential cross section in the H W W 2l + 2ν decay channel in pp collisions at s = 8 TeV with the CMS detector Scuola di Scienze Matematiche Fisiche e Naturali Corso di Laurea Magistrale Scienze Fisiche e Astrofisiche Misura della sezione d urto differenziale del bosone di Higgs nel canale H W W 2l + 2ν in collisioni

Dettagli

Scattering Cinematica Relativistica

Scattering Cinematica Relativistica Scattering Cinematica Relativistica VII Invarianti 8/05/009 E.Menichetti - Univ. di Torino Invarianti (Quantita ) invariante: Grandezza fisica che ha lo stesso valore in tutti i sistemi di riferimento.

Dettagli

Ricerca del bosone di Higgs nel canale di decadimento in due fotoni all esperimento CMS

Ricerca del bosone di Higgs nel canale di decadimento in due fotoni all esperimento CMS Sapienza Università di Roma FACOLTÀ DI SCIENZE MATEMATICHE, FISICHE E NATURALI Corso di Laurea Specialistica in Fisica Ricerca del bosone di Higgs nel canale di decadimento in due fotoni all esperimento

Dettagli

Il 4 luglio 2012, in un affollatissimo

Il 4 luglio 2012, in un affollatissimo Il bosone di Higgs Paolo Ciafaloni Istituto Nazionale di Fisica Nucleare - Sezione di Lecce. Il 4 luglio 2012, in un affollatissimo Auditorium del CERN a Ginevra, veniva annunciata la scoperta di una particella

Dettagli

W e Z a LHC. M. Malberti (INFN Milano Bicocca) per le collaborazioni ATLAS e CMS

W e Z a LHC. M. Malberti (INFN Milano Bicocca) per le collaborazioni ATLAS e CMS W e Z a LHC M. Malberti (INFN Milano Bicocca) per le collaborazioni ATLAS e CMS Incontri sulla Fisica delle Alte Energie IFAE 2009 Bari, 15 17 Aprile 2009 Introduzione LHC è una W/Z factory Process s n.

Dettagli

I Neutrini e l'asimmetria tra la materia e l'antimateria nell'universo

I Neutrini e l'asimmetria tra la materia e l'antimateria nell'universo I Neutrini e l'asimmetria tra la materia e l'antimateria nell'universo Journal Club 20 marzo 2015 Serena Palazzo Il Modello Standard Teoria fisica che descrive le componenti prime della materia e le loro

Dettagli

Studio del decadimento B s φφ emisuradelsuobranching r

Studio del decadimento B s φφ emisuradelsuobranching r Studio del decadimento B s φφ e misura del suo branching ratio acdfii Relatore Correlatore dott.ssa Anna Maria Zanetti dott. Marco Rescigno Giovedì, 18 Dicembre (pag 1) Scopo dell analisi Lo scopo dell

Dettagli

Se la funzione è analiticamente invertibile, estratto q, si può ricavare x = x(q).

Se la funzione è analiticamente invertibile, estratto q, si può ricavare x = x(q). La tecnica Monte Carlo Il metodo Monte Carlo è basato sulla scelta di eventi fisici con una probabilità di accadimento nota a priori. sia p(x) la distribuzione di probabilità con la quale si manifesta

Dettagli

simmetria della funzione d onda donda della Δ Il colore Evidenze sperimentali del colore I gluoni e la QCD Libertà asintotica

simmetria della funzione d onda donda della Δ Il colore Evidenze sperimentali del colore I gluoni e la QCD Libertà asintotica simmetria della funzione d onda donda della Δ ++ Il colore Evidenze sperimentali del colore I gluoni e la QCD Libertà asintotica Adronizzazione Verifiche sperimentali della QCD 0 La simmetria della Δ ++

Dettagli

Particelle e Interazioni Fondamentali

Particelle e Interazioni Fondamentali Sylvie Braibant Giorgio Giacomelli Maurizio Spurio Particelle e Interazioni Fondamentali Il mondo delle particelle Febbraio 2009 Springer Prefazione Questo libro intende fornire le conoscenze teoriche

Dettagli

Capitolo 6 : Decadimenti, Risonanze, Modello di Yukawa, Interazioni tra Particelle

Capitolo 6 : Decadimenti, Risonanze, Modello di Yukawa, Interazioni tra Particelle Capitolo 6 : Decadimenti, Risonanze, Modello di Yukawa, Interazioni tra Particelle Corso di Fisica Nucleare e Subnucleare I Professor Carlo Dionisi A.A. 2004-2005 1 Legge di decadimento Decadimento di

Dettagli

Test 1 - Teoria dei Campi 2010

Test 1 - Teoria dei Campi 2010 Test - Teoria dei Campi 200 Discutere il path-integral della QCD in gauge assiale (nell Euclideo) n µ A a µ = 0, a =,..., 8, () dove n µ e un vettore assegnato. Derivare: - regole di Feynman; - identitaà

Dettagli

RICERCHE DI SUPERSIMMETRIA CON IL RIVELATORE ATLAS

RICERCHE DI SUPERSIMMETRIA CON IL RIVELATORE ATLAS UNIVERSITA DEGLI STUDI DI MILANO Facoltà di Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali Corso di Laurea in Fisica RICERCHE DI SUPERSIMMETRIA CON IL RIVELATORE ATLAS CERN-THESIS-2008-020 13/02/2008 Relatore:

Dettagli

Studio dell identificazione di elettroni a CMS

Studio dell identificazione di elettroni a CMS UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI TRIESTE Facoltà di Scienze Matematiche Fisiche e Naturali Laurea Specialistica in Fisica TESI DI LAUREA Studio dell identificazione di elettroni a CMS Relatore: Dott. GIUSEPPE

Dettagli

Ricerca del bosone di Higgs nel canale WW al Tevatron

Ricerca del bosone di Higgs nel canale WW al Tevatron Ricerca del bosone di Higgs nel canale WW al Tevatron Ricerca al Tevatron CDF note 9764, Search for H WW Production at CDF Using 3.6 fb -1 of Data Dated April 27, 2009 Tevatron (Fermilab): collider ppbar

Dettagli

Fisica pp a LHC A Colaleo Introduzione alla fisica dei collisionatori adronici Detector Trigger and DAQ Test Standard Model

Fisica pp a LHC A Colaleo Introduzione alla fisica dei collisionatori adronici Detector Trigger and DAQ Test Standard Model Fisica pp a LHC A. Colaleo Introduzione alla fisica dei collisionatori adronici Detector Trigger and DAQ Test Standard Model - Misure di W- e top-quark mass Ricerca del Bosone di Higgs Ricerca di nuova

Dettagli

Sommario della sessione EW. R. Chierici, P. Gambino IFAE, Lecce, 26/4/03

Sommario della sessione EW. R. Chierici, P. Gambino IFAE, Lecce, 26/4/03 Sommario della sessione EW R. Chierici, P. Gambino IFAE, Lecce, 26/4/03 Non c e trippa per gatti! Nulla di nuovo sotto il sole, il MS imperversa Ci attende un duro lavoro Struttura della sessione LEP,

Dettagli

Introduzione alla Supersimmetria

Introduzione alla Supersimmetria Corso di Astroparticelle Univ. di Roma Tor Vergata Introduzione alla Supersimmetria A. Lionetto Motivazioni (teoriche) Modello Minimale Standard (MSSM) Rottura (soffice) della supersimmetria Spettro di

Dettagli

L Higgs. Giorgio Chiarelli Istituto Nazionale di Fisica Nucleare Sezione di Pisa

L Higgs. Giorgio Chiarelli Istituto Nazionale di Fisica Nucleare Sezione di Pisa L Higgs Giorgio Chiarelli Istituto Nazionale di Fisica Nucleare Sezione di Pisa 1 La semplicità... La semplicità è una delle basi del programma riduzionistico Quante forze («interazioni») fondamentali

Dettagli

Lezionidifisicaelettrodebole: Soprattutto fisica e+e- alle alte energie (LEP, SLC), ma anche fisica al Tevatron e prospettive a LHC

Lezionidifisicaelettrodebole: Soprattutto fisica e+e- alle alte energie (LEP, SLC), ma anche fisica al Tevatron e prospettive a LHC Lezionidifisicaelettrodebole: Soprattutto fisica e+e- alle alte energie (LEP, SLC), ma anche fisica al Tevatron e prospettive a LHC Lezioni alla Scuola di Dottorato: Martedi Mercoledi Giovedi Lunedi Martedi

Dettagli

Il Bosone di Higgs. E parte del Modello Standard per. Il modello non prevede la massa dell Higgs Prevede invece i suoi accoppiamenti

Il Bosone di Higgs. E parte del Modello Standard per. Il modello non prevede la massa dell Higgs Prevede invece i suoi accoppiamenti Il Bosone di Higgs E parte del Modello Standard per mantenere l invarianza di gauge locale anche con bosoni W e Z massivi attraverso la rottura spontanea della simmetria Il modello non prevede la massa

Dettagli

Fisica Quantistica III Esercizi Natale 2009

Fisica Quantistica III Esercizi Natale 2009 Fisica Quantistica III Esercizi Natale 009 Philip G. Ratcliffe (philip.ratcliffe@uninsubria.it) Dipartimento di Fisica e Matematica Università degli Studi dell Insubria in Como via Valleggio 11, 100 Como

Dettagli

Produzione di WW a LEP2

Produzione di WW a LEP2 Produzione di WW a LEP2 Necessaria una selezione per estrarre eventi dal fondo per separare eventi WW (completamente adronici, completamente leptonici, semileptonici) tra di loro Esempio di fondo : ritorno

Dettagli

MISURA DI SEN 2 (θ ) W DALL INTERAZIONE. Valentina Zambrano

MISURA DI SEN 2 (θ ) W DALL INTERAZIONE. Valentina Zambrano MISURA DI SEN DA INTERAZIONE N. Valentina Zambrano Correnti Cariche e Correnti Neutre CC: cambia lo stato di carica del vertice d interazione. e u e NC: non cambia lo stato di carica del vertice d interazione.

Dettagli

Seminari di Fisica Dipartimento di Fisica dell Universita di Torino 27 novembre Alessandro Bottino INFN/Università di Torino

Seminari di Fisica Dipartimento di Fisica dell Universita di Torino 27 novembre Alessandro Bottino INFN/Università di Torino Il bosone di Higgs Seminari di Fisica Dipartimento di Fisica dell Universita di Torino 27 novembre 2012 Alessandro Bottino INFN/Università di Torino Contenuto Il bosone di Higgs come previsione del Modello

Dettagli

8.16.1 Forme bilineari di fermioni di Dirac...231 8.16.2 Interazione debole corrente-corrente...235

8.16.1 Forme bilineari di fermioni di Dirac...231 8.16.2 Interazione debole corrente-corrente...235 Indice 1 Introduzione. Note storiche e concetti fondamentali... 1 1.1 Introduzione... 1 1.2 Notizie storiche. La scoperta delle particelle... 3 1.3 Il concetto di atomo. Indivisibilità... 5 1.4 Il Modello

Dettagli

Meccanica quantistica (5)

Meccanica quantistica (5) Meccanica quantistica (5) 0/7/14 1-MQ-5.doc 0 Oscillatore armonico Se una massa è sottoposta ad una forza di richiamo proporzionale allo spostamento da un posizione di equilibrio F = kx il potenziale (

Dettagli

LE INTERAZIONI DEBOLI E LA PARITA

LE INTERAZIONI DEBOLI E LA PARITA LE INTERAZIONI DEBOLI E LA PARITA 1 L intensita delle interazioni fondamentali Giunti a questo punto possiamo fare un confronto tra le intensita delle quattro interazioni fondamentali. Abbiamo gia visto

Dettagli

Studio di tecniche di accesso ai dati dell esperimento CMS a LHC: il caso dell axigluone

Studio di tecniche di accesso ai dati dell esperimento CMS a LHC: il caso dell axigluone Studio di tecniche di accesso ai dati dell esperimento CMS a LHC: il caso dell axigluone Relatore: Prof. Luciano M. Barone Candidato: Giovanni Carta 1 Il Large Hadron Collider collisore pp, anello lungo

Dettagli

La massa del bosone di Higgs

La massa del bosone di Higgs La massa del bosone di iggs Limiti teorici diretti e indiretti Natascia Vignaroli Corso di Fisica Nucleare e Subnucleare II prof. C.Dionisi a.a.006/007 La massa del bosone di iggs rimane l unico parametro

Dettagli

Dal modello a quark alla QCD

Dal modello a quark alla QCD Istituzioni di Fisica Nucleare e Subnucleare Prof. A. Andreazza Lezione 14 Dal modello a quark alla QCD Il modello a quark alla QCD Il modello a quark permette di classificare gli adroni (mesoni e barioni):

Dettagli

Simmetrie di gauge estese: modelli senza Higgs

Simmetrie di gauge estese: modelli senza Higgs Simmetrie di gauge estese: modelli senza Higgs (De)costruzione dimensionale Modello minimale con simmetrie di gauge estese Correzioni elettrodeboli Unitarietá senza bosoni di Higgs Delocalizzazione dei

Dettagli

Ricerca del bosone di Higgs del Modello Standard in associazione con con un bosone W e con tau adronici nello stato finale all esperimento CMS a LHC

Ricerca del bosone di Higgs del Modello Standard in associazione con con un bosone W e con tau adronici nello stato finale all esperimento CMS a LHC FACOLTÀ DI SCIENZE MATEMATICHE, FISICHE E NATURALI CORSO DI LAUREA MAGISTRALE IN FISICA Tesi di laurea in Fisica Sperimentale Subnucleare Ricerca del bosone di Higgs del Modello Standard in associazione

Dettagli

Istituzioni di Fisica Nucleare e Subnucleare Prof. A. Andreazza. Lezione 12. Simmetrie discrete

Istituzioni di Fisica Nucleare e Subnucleare Prof. A. Andreazza. Lezione 12. Simmetrie discrete Istituzioni di Fisica Nucleare e Subnucleare Prof. A. Andreazza Lezione 12 Simmetrie discrete Simmetrie discrete (Das-Ferbel cap. 11) Non tratteremo il tema generale del rapporto tra simmetrie e leggi

Dettagli

Particelle e interazioni

Particelle e interazioni Particelle e interazioni Fernow La fisica delle particelle si occupa dei costituenti elementari della materia e delle interazioni fra essi Gli strumenti fondamentali sono gli acceleratori ed i rivelatori

Dettagli

Esercizi Teoria dei Campi

Esercizi Teoria dei Campi Esercizi Teoria dei Campi Legenda: (L) esercizio svolto a lezione; (A) possibile approfondimento. 1. Ordini di grandezza. Stimare il numero medio giornaliero di turisti a Firenze. Confrontare con la letteratura

Dettagli

Modello Standard e oltre. D. Babusci MasterClass 2007

Modello Standard e oltre. D. Babusci MasterClass 2007 Modello Standard e oltre D. Babusci MasterClass 2007 Fisica delle Particelle Elementari (FdP) Si interessa del comportamento fisico dei costituenti fondamentali del mondo, i.e. di oggetti al contempo molto

Dettagli

Studio di fattibilità per la ricerca di eventi H b b accompagnati da un fotone ad alto p T col rivelatore CMS a LHC

Studio di fattibilità per la ricerca di eventi H b b accompagnati da un fotone ad alto p T col rivelatore CMS a LHC Alma Mater Studiorum Università di Bologna FACOLTÀ DI SCIENZE MATEMATICHE, FISICHE E NATURALI Corso di Laurea Triennale in Fisica Studio di fattibilità per la ricerca di eventi H b b accompagnati da un

Dettagli

Facciamo un esperimento di Fisica delle Particelle

Facciamo un esperimento di Fisica delle Particelle Facciamo un esperimento di Fisica delle Particelle Salvatore Mele Perché studiamo la fisica delle particelle Particelle, forze, mediatori Il bosone Z 0 L acceleratore LEP al CERN Come si riconoscono i

Dettagli

La struttura V-A delle interazioni deboli

La struttura V-A delle interazioni deboli Fenomenologia del Modello Standard Prof. A. Andreazza Lezione 1 La struttura V-A delle interazioni deboli Violazione della parità nel decadimento del π Esperimento condotto immediatamente dopo l esperimento

Dettagli

RICERCA DEL BOSONE DI HIGGS DEL MODELLO STANDARD A LEP2 CON IL RIVELATORE L3

RICERCA DEL BOSONE DI HIGGS DEL MODELLO STANDARD A LEP2 CON IL RIVELATORE L3 Università degli Studi di Firenze Facoltà di Scienze Matematiche Fisiche e Naturali Tesi di laurea in Fisica di Riccardo Ranieri Anno Accademico 1998/99 15 Febbraio 2000 RICERCA DEL BOSONE DI HIGGS DEL

Dettagli

Ricerca del bosone di Higgs nel canale di decadimento H ZZ l + l qq nell esperimento ATLAS ad LHC

Ricerca del bosone di Higgs nel canale di decadimento H ZZ l + l qq nell esperimento ATLAS ad LHC Università degli Studi di Napoli Federico II FACOLTÀ DI SCIENZE MATEMATICHE, FISICHE E NATURALI Corso di Laurea Specialistica in Fisica Ricerca del bosone di Higgs nel canale di decadimento H ZZ l + l

Dettagli

Produzione di risonanze in processi di collisione e+ e-

Produzione di risonanze in processi di collisione e+ e- Produzione di risonanze in processi di collisione e+ e- Nel primo capitolo abbiamo discusso soltanto il caso delle particelle formate dai quark leggeri, u, d ed s. Abbiamo finito il corso di Fisica Nucleare

Dettagli

Facciamo un esperimento di fisica delle particelle

Facciamo un esperimento di fisica delle particelle Facciamo un esperimento di fisica delle particelle - Perché studiamo la fisica delle particelle - Particelle, forze, mediatori - Il bosone Z 0 - L acceleratore LEP al CERN - Come si riconoscono i bosoni

Dettagli

CEPC = Chinese e - e + Collider. F. Bedeschi. CSN1, Catania, Dicembre Sommario. Contesto La macchina Situazione attuale

CEPC = Chinese e - e + Collider. F. Bedeschi. CSN1, Catania, Dicembre Sommario. Contesto La macchina Situazione attuale CEPC = Chinese e - e + Collider Sommario F. Bedeschi CSN1, Catania Dicembre 2015 Contesto La macchina Situazione attuale 1 Dopo la scoperta dell Higgs Contesto Immediata proposta di un TLEP per studiare

Dettagli

Bosone di Higgs. Alessandro Bottino. Biblioteca Civica Multimediale Archimede. Settimo Torinese, 28 gennaio 2014

Bosone di Higgs. Alessandro Bottino. Biblioteca Civica Multimediale Archimede. Settimo Torinese, 28 gennaio 2014 Bosone di Higgs e Modello Standard d della Fisicai delle Particelle Biblioteca Civica Multimediale Archimede Settimo Torinese, 28 gennaio 2014 Alessandro Bottino Contenuto Particelle ed interazionii i

Dettagli

La freccia del tempo nella fisica delle particelle elementari Alberto Lusiani

La freccia del tempo nella fisica delle particelle elementari Alberto Lusiani La freccia del tempo nella fisica delle particelle elementari Scuola Normale Superiore La fisica delle particelle spiega oggi quasi tutto Meccanica Quantistica Relativistica (Modello Standard) fenomeni

Dettagli

Il Bosone di Higgs a tre anni dalla scoperta: risultati e prospettive

Il Bosone di Higgs a tre anni dalla scoperta: risultati e prospettive Il Bosone di Higgs a tre anni dalla scoperta: risultati e prospettive Martino Margoni Dipartimento di Fisica & INFN Sezione di Padova, Esperimenti CMS e BaBar Ripasso sul Modello Standard Lo stato dell'arte

Dettagli

introduzione alla fisica subnucleare

introduzione alla fisica subnucleare introduzione alla isica subnucleare AA 2006/07 Giovanni Busetto 1 la isica subnucleare oggi gli elementi del Modello Standard AA 2006/07 Giovanni Busetto 2 la isica subnucleare oggi 3 interazioni ondamentali

Dettagli

Scattering anelastico elettrone- protone: sezione d urto

Scattering anelastico elettrone- protone: sezione d urto Scattering anelastico elettrone- protone: sezione d urto Nello scattering elastico elettrone-muone si ha la formula seguente per la sezione d urto differenziale: d σ 4 α E ' θ cos q θ sin q = 4 δ ν + dωde'

Dettagli

Particelle Elementari e Forze Fondamentali. Enrico Robutti

Particelle Elementari e Forze Fondamentali. Enrico Robutti Particelle Elementari e Forze Fondamentali Enrico Robutti Le interazioni fondamentali E. Robutti Particelle Elementari e Forze Fondamentali 2 Forze fondamentali e unificazione Le interazioni fondamentali

Dettagli

La scoperta del Bosone di Higgs

La scoperta del Bosone di Higgs La scoperta del Bosone di Higgs Marcello Fanti Dipartimento di Fisica dell Università di Milano Istituto Nazionale di Fisica Nucleare M. Fanti (Physics Dep., UniMi) Il bosone di Higgs 1 / 33 Che cos è

Dettagli

Tau trigger con Calorimetri, Pixel e Tracker

Tau trigger con Calorimetri, Pixel e Tracker CMS Software Workshop Tau trigger con Calorimetri, Pixel e Tracker Simone Gennai A nome del gruppo del Tau-Trigger Indice! Canali studiati! Presentazione del Tau Trigger! Risultati del trigger: Calorimetrico

Dettagli

Dal modello a partoni alla QCD: collisioni e + e -

Dal modello a partoni alla QCD: collisioni e + e - Fenomenologia del Modello Standard Pro. A. Andreazza Lezione 7 Dal modello a partoni alla QCD: collisioni e + e - Quark, jet e gluoni Il modello a quark statici descrive bene la spettrometria degli adroni

Dettagli

ROTTURA SPONTANEA DI SIMMETRIA: DAL FERROMAGNETISMO ALLA FISICA DELLE PARTICELLE

ROTTURA SPONTANEA DI SIMMETRIA: DAL FERROMAGNETISMO ALLA FISICA DELLE PARTICELLE ROTTURA SPONTANEA DI SIMMETRIA: DAL FERROMAGNETISMO ALLA FISICA DELLE PARTICELLE 2 Indice Indice Indice... 2 Introduzione... 3 Bosoni massivi in fisica della particelle... 3 Correnti schermanti: la massa

Dettagli

Il Modello Standard delle particelle

Il Modello Standard delle particelle Il Modello Standard delle particelle Vittorio Del Duca INFN LNF Stages Estivi 12 giugno 2012 Elementi La materia è fatta di elementi con definite proprietà chimiche Atomi Ciascun elemento ha come mattone

Dettagli

Le particelle elementari, simmetrie nascoste e la caccia al bosone di Higgs

Le particelle elementari, simmetrie nascoste e la caccia al bosone di Higgs Le particelle elementari, simmetrie nascoste e la caccia al bosone di Higgs Torino, Camplus - Lingotto 29 Novembre 2012 Nicolo Cartiglia -INFN Torino 1 La fisica delle particelle Le particelle elementari

Dettagli

Marina Cobal INFN Gruppo Collegato and Università di Udine. CSN1 Bologna Maggio 2011

Marina Cobal INFN Gruppo Collegato and Università di Udine. CSN1 Bologna Maggio 2011 Marina Cobal INFN Gruppo Collegato and Università di Udine CSN1 Bologna 23-24 Maggio 2011 ATLAS in numeri 2011 15 articoli pubblicati (3 editori) 1 di performance 6 articoli accettati (1 editore) 11 articoli

Dettagli

Introduzione: Concetti fondamentali della Fisica delle Particelle e Modello Standard

Introduzione: Concetti fondamentali della Fisica delle Particelle e Modello Standard Corso di Astroparticelle - Univ. di Roma Tor Vergata Anno Accademico 2010-2011 Introduzione: Concetti fondamentali della Fisica delle Particelle e Modello Standard Dott. Carlotta Pittori Lezione I Richiami.

Dettagli

Out line LHC CMS Summer Studen t Project

Out line LHC CMS Summer Studen t Project Experiment Out line LHC Perchè un hadron collider? Acceleratore ed esperimenti Tracker ECAL &HCAL Muon System Summer Student Project Idea base del progetto Risultati raggiunti 2 LHC Ultimi COLLIDERS: Large

Dettagli

Fermione. Particella a spin semintero, che obbedisce alla statistica di Fermi-Dirac.

Fermione. Particella a spin semintero, che obbedisce alla statistica di Fermi-Dirac. Particelle ed Interazioni fondamentali Fermione. Particella a spin semintero, che obbedisce alla statistica di Fermi-Dirac. Bosone. Particella a spin intero, che obbedisce alla statistica di Bose-Einstein.

Dettagli

Appello di Meccanica Quantistica I

Appello di Meccanica Quantistica I Appello di Meccanica Quantistica I Facoltà di Scienze M.F.N. Università degli Studi di Pisa gennaio 007 (A.A. 06/07) Tempo a disposizione: 3 ore. Problemi e per il recupero Compitino I; problemi e 3 per

Dettagli

RICERCA DI PARTICELLE SUPERSIMMETRICHE NELL AMBITO DELL ESPERIMENTO ATLAS

RICERCA DI PARTICELLE SUPERSIMMETRICHE NELL AMBITO DELL ESPERIMENTO ATLAS UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI MILANO Facoltà di Scienze Matematiche Fisiche Naturali Corso di Laurea in Fisica RICERCA DI PARTICELLE SUPERSIMMETRICHE NELL AMBITO DELL ESPERIMENTO ATLAS CERN-THESIS-200-07 0/02/2005

Dettagli

Realizzazione di un telescopio a raggi cosmici per lo studio delle prestazioni delle camere a deriva MDT per l esperimento ATLAS.

Realizzazione di un telescopio a raggi cosmici per lo studio delle prestazioni delle camere a deriva MDT per l esperimento ATLAS. Università degli Studi di Roma La Sapienza Facoltà di Scienze Matematiche Fisiche e Naturali Corso di laurea in Fisica Anno Accademico 2002-2003 Tesi di Laurea Realizzazione di un telescopio a raggi cosmici

Dettagli

La ricerca del bosone di Higgs al CERN di Ginevra con l acceleratore LHC

La ricerca del bosone di Higgs al CERN di Ginevra con l acceleratore LHC La ricerca del bosone di Higgs al CERN di Ginevra con l acceleratore LHC Andrea Bizzeti Università di Modena e Reggio Emilia Dipartimento di Scienze Fisiche, Informatiche e Matematiche Physics Class, Modena

Dettagli

FAM A+B C. Considera la disintegrazione di una particella A in due particelle B e C: A B +C.

FAM A+B C. Considera la disintegrazione di una particella A in due particelle B e C: A B +C. Serie 19: Relatività VIII FAM C. Ferrari Esercizio 1 Collisione completamente anelastica Considera la collisione frontale di due particelle A e B di massa M A = M B = M e v A = v B = 3/5c, tale che alla

Dettagli

Università di Pisa. Tesi di Laurea Specialistica. Studio della misura dei parametri delle oscillazioni del mesone D 0 con l apparato BABAR

Università di Pisa. Tesi di Laurea Specialistica. Studio della misura dei parametri delle oscillazioni del mesone D 0 con l apparato BABAR Università di Pisa Facoltà di Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali Corso di Laurea Specialistica in Scienze Fisiche Anno Accademico 7/8 Tesi di Laurea Specialistica Studio della misura dei parametri

Dettagli

Simmetrie nel Modello Standard

Simmetrie nel Modello Standard Simmetrie nel Modello Standard della Fisica delle Particelle Seminari di Fisica Dipartimento di Fisica dell Universita di Torino 10 dicembre 2013 Alessandro Bottino INFN/Università di Torino Contenuto

Dettagli

Attività didattica e scientifica

Attività didattica e scientifica UNIVERSITA DEGLI STUDI DI PADOVA SCUOLA DI DOTTORATO IN FISICA CICLO XXVI ANNO 2011 Attività didattica e scientifica Dottorando: (matricola 1017719) Supervisore: prof. Ugo Gasparini Co supervisore: dott.

Dettagli

Introduzione all esperimento LHCb e all analisi dei dati. Lucio Anderlini Istituto Nazionale di Fisica Nucleare - Firenze

Introduzione all esperimento LHCb e all analisi dei dati. Lucio Anderlini Istituto Nazionale di Fisica Nucleare - Firenze Introduzione all esperimento LHCb e all analisi dei dati. Lucio Anderlini Istituto Nazionale di Fisica Nucleare Firenze 8 febbraio 2017 Modena 1 Predizione dell antimateria Meccanica Relativistica Erwin

Dettagli

Theory Italiano (Italy)

Theory Italiano (Italy) Q3-1 Large Hadron Collider (10 punti) Prima di iniziare questo problema, leggi le istruzioni generali nella busta a parte. In questo problema è discussa la fisica dell acceleratore di particelle del CERN

Dettagli

Attività didattica. Egli organizza inoltre seminari nell'ambito del Corso di Fisica Subnucleare. Attività di ricerca

Attività didattica. Egli organizza inoltre seminari nell'ambito del Corso di Fisica Subnucleare. Attività di ricerca Relazione sull'attività didattica e scientifica svolta dal Dott. Giuseppe Latino presso l'università degli Studi di Siena in base al contratto stipulato nell'ambito del Programma MIUR Rientro dei Cervelli

Dettagli

Ultimi risultati dall esperimento ATLAS sulla ricerca del bosone di Higgs

Ultimi risultati dall esperimento ATLAS sulla ricerca del bosone di Higgs Ultimi risultati dall esperimento ATLAS sulla ricerca del bosone di Higgs Figura 1. Candidato di un decadimento del bosone di Higgs in quattro elettroni acquisito da ATLAS nel 2012 Il 4 Luglio 2012 l esperimento

Dettagli

Come si misurano le particelle

Come si misurano le particelle Come si misurano le particelle Molti piu dettagli nel corso Apparati sperimentali Introduzione Misure di impulso. Misure in campo magnetico e sistemi di tracciatura Misure di energia: Calorimetri Identificazione

Dettagli

La ricerca del bosone di Higgs al CERN di Ginevra con l acceleratore LHC

La ricerca del bosone di Higgs al CERN di Ginevra con l acceleratore LHC La ricerca del bosone di Higgs al CERN di Ginevra con l acceleratore LHC Andrea Bizzeti Università di Modena e Reggio Emilia Dipartimento di Scienze Fisiche, Informatiche e Matematiche Physics Class, Modena

Dettagli

Fisica delle collisioni adroniche

Fisica delle collisioni adroniche Fisica delle collisioni adroniche Protoni sono oggetti complessi : Substructura partonica: Quarks e Gluoni Q 2 : ~(M 2 +p T2 ) Björken-x: Frazione del momento del protone portata dal partone Processi con

Dettagli

scienza in primo piano

scienza in primo piano scienza in primo piano Il bosone di Higgs: la sua esistenza, la nostra esistenza Antonio Masiero Dipartimento di Fisica, Università di Padova, Padova, Italia INFN, Sezione di Padova, Italia A LHC è stata

Dettagli

Si articola (v. Guida Studente) in due percorsi principali:

Si articola (v. Guida Studente) in due percorsi principali: LM in Fisica: piano di studi FISICA TEORICA Offre allo studente gli strumenti per approfondire lo studio dei fondamenti teorici della Fisica - a partire dai principi di base e dai gradi di libertà elementari

Dettagli

Il bosone di Higgs: che cosa è? Come funziona? E a che cosa serve? Stefano Sandrelli INAF Osservatorio Astronomico di Brera

Il bosone di Higgs: che cosa è? Come funziona? E a che cosa serve? Stefano Sandrelli INAF Osservatorio Astronomico di Brera Il bosone di Higgs: che cosa è? Come funziona? E a che cosa serve? Stefano Sandrelli INAF Osservatorio Astronomico di Brera Riassunto: che cosa è la luce? Onda o par5cella? Il fotone. Natura ondulatoria

Dettagli

Istituzioni di Fisica Nucleare e Subnucleare Prof. A. Andreazza. Lezione 10. Fusione nucleare

Istituzioni di Fisica Nucleare e Subnucleare Prof. A. Andreazza. Lezione 10. Fusione nucleare Istituzioni di Fisica Nucleare e Subnucleare Prof. A. Andreazza Lezione 10 Fusione nucleare Fusione nucleare (Das-Ferbel, cap. 5.3) Abbiamo già accennato alla fusione nucleare che costituisce la sorgente

Dettagli

Il Modello Standard. Giuseppe Salamanna Università Roma Tre Master Classes 27 marzo 2015

Il Modello Standard. Giuseppe Salamanna Università Roma Tre Master Classes 27 marzo 2015 Il Modello Standard Giuseppe Salamanna Università Roma Tre Master Classes 27 marzo 2015 1 Sommario I costituenti elementari della materia Tre famiglie di mattoni elementari Quattro forze fondamentali:

Dettagli

Introduzione alla Cosmologia Fisica Lezione 3

Introduzione alla Cosmologia Fisica Lezione 3 Introduzione alla Cosmologia Fisica Lezione 3 Il problema della Gravita, applicazioni ai corpi celesti; il problema dell unificazione delle 4 forze fondamentali. Giorgio G.C. Palumbo Università degli Studi

Dettagli

Il bosone di Higgs e la Teoria Finale

Il bosone di Higgs e la Teoria Finale Circolo Culturale Galileo Galilei Bologna, 21 dicembre 2012 J. Julve, Consiglio Superiore delle Ricerche (CSIC), Madrid Il bosone di Higgs e la Teoria Finale La particella di Dio? Peter Higgs Leon Lederman

Dettagli

I gruppi ATLAS e CMS Pavia 19 Maggio 2015 1

I gruppi ATLAS e CMS Pavia 19 Maggio 2015 1 I gruppi ATLAS e CMS Pavia 19 Maggio 2015 1 The Large Hadron Collider The LHC is the largest machine in the world. It took thousands of scientists, engineers and technicians decades to plan and build,

Dettagli

Istituzioni di Fisica Nucleare e Subnucleare Prof. A. Andreazza. Lezione 10. Acceleratori

Istituzioni di Fisica Nucleare e Subnucleare Prof. A. Andreazza. Lezione 10. Acceleratori Istituzioni di Fisica Nucleare e Subnucleare Prof. A. Andreazza Lezione 10 Acceleratori Acceleratori Gli acceleratoti sono, insieme ai rivelatori, una delle componenti essenziali per la sperimentazione

Dettagli

Istituzioni di Fisica Nucleare e Subnucleare Prof. A. Andreazza. Introduzione

Istituzioni di Fisica Nucleare e Subnucleare Prof. A. Andreazza. Introduzione Istituzioni di Fisica Nucleare e Subnucleare Prof. A. Andreazza Introduzione Presentazione Prof. Attilio Andreazza Contatti: uff.: IV piano edificio LITA: sono sempre disponibile a parlare degli argomenti

Dettagli

Le particelle elementari e l acceleratore LHC al CERN di Ginevra

Le particelle elementari e l acceleratore LHC al CERN di Ginevra Le particelle elementari e l acceleratore LHC al CERN di Ginevra Andrea Bizzeti Università di Modena e Reggio Emilia e Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Firenze andrea.bizzeti@fi.infn.it

Dettagli