Standard Model and Beyond

02 Nov 2023 (2h 00m)

Dario Buttazzo - Course (teaching activity) - Face to face

Introduzione al Modello Standard, contenuto di particelle, simmetria di gauge. Cenni storici: l’interazione di Fermi, decadimento beta del neutrone e del muone, violazione di parità, esperimento di Wu con neutroni polarizzati.

07 Nov 2023 (2h 00m)

Dario Buttazzo - Course (teaching activity) - Face to face

Teoria di Fermi e interazione di corrente carica, violazione di parità, correnti neutre, costruzione della Lagrangiana di gauge, contenuto di materia del Modello Standard e rappresentazioni del gruppo di gauge. Teorie di campo chirali, rappresentazioni chirali del gruppo di Lorentz, spinori a 2 componenti, invarianti di Lorentz e masse di Dirac e Majorana.

08 Nov 2023 (2h 00m)

Dario Buttazzo - Course (teaching activity) - Face to face

Dall’interazione di Fermi ai bosoni vettori W e Z, interazioni di corrente neutra e angolo di Weinberg, parametri del settore di gauge del Modello Standard al tree-level, masse dei bosoni di gauge e rottura spontanea, meccanismo di Higgs.

09 Nov 2023 (2h 00m)

Dario Buttazzo - Course (teaching activity) - Face to face

Quantizzazione di teorie di gauge con rottura spontanea, identità di Ward e gauge fixing, bosoni di Goldstone in gauge di Lorentz e xi-gauge. Meccanismo di Higgs nel Modello Standard, rottura di SU(2)xU(1), regole di Feynman del modello standard in gauge generica.

14 Nov 2023 (2h 00m)

Dario Buttazzo - Course (teaching activity) - Face to face

Lagrangiana del Modello Standard: settore di gauge, fermioni, settore di Higgs e interazione di Yukawa. Le simmetrie globali del Modello Standard: numero barionico e numero leptonico, fattori U(1) assiali e masse dei fermioni, simmetria di flavor. Rottura delle simmetrie di flavor nel settore di Higgs e massa dei fermioni.

15 Nov 2023 (2h 00m)

Dario Buttazzo - Course (teaching activity) - Face to face

Simmetrie globali del modello standard, massa dei fermioni, neutrini di Majorana e rottura del numero leptonico, numero leptonico di famiglia. Simmetria custodiale, settore di Higgs nel limite gauge-less, bosoni di Goldstone, parametro rho e masse dei bosoni vettori, lagrangiana chirale SU(2)_L x SU(2)_R

16 Nov 2023 (2h 00m)

Dario Buttazzo - Course (teaching activity) - Face to face

Simmetria custodiale e parametro rho, interazione di Fermi per le correnti neutre. I parametri del Modello Standard al tree-level, schema elettrodebole, masse dei bosoni di gauge e accoppiamenti. Determinazione dei parametri del Modello Standard alla scala elettrodebole. Correzioni adroniche al momento di dipolo magnetico dell’elettrone e determinazione di della costante di struttura fine, relazioni di dispersione.

21 Nov 2023 (2h 00m)

Dario Buttazzo - Course (teaching activity) - Face to face

Determinazione dei parametri del Modello Standard al tree-level, schema elettrodebole. Scattering neutrino-elettrone, accoppiamento vettoriale e assiale del bosone Z.

22 Nov 2023 (2h 00m)

Dario Buttazzo - Course (teaching activity) - Face to face

Scattering e+e- e correnti neutre, determinazione indiretta degli accoppiamenti di gauge e delle masse dei bosoni vettori. Sezione d’urto totale, asimmetria forward-backward, accoppiamento assiale e vettoriale della Z. Violazione della parità in fisica atomica e carica debole dell’atomo.

23 Nov 2023 (2h 00m)

Dario Buttazzo - Course (teaching activity) - Face to face

Misure di precisione degli accoppiamenti della Z: LEP e SLC. Pseudo-osservabili e correzioni radiative, Improved Born Approximation, coupling efficaci, parametro rho e angolo di mixing efficace. Osservabili al polo della Z: sezione d'urto totale e differenziale, FB asymmetry, asimmetria di polarizzazione, larghezze parziali, rates and asymmetries, flavor universality.

28 Nov 2023 (2h 00m)

Dario Buttazzo - Course (teaching activity) - Face to face

Correzioni a 1 loop nel Modello Standard. Polarizzazione del vuoto, correzioni al vertice, decadimento del muone. Correzioni ai parametri rho e kappa, massa del W a 1 loop.

29 Nov 2023 (2h 00m)

Dario Buttazzo - Course (teaching activity) - Face to face

Correzioni al parametro rho da loop di Higgs, bosoni di Goldstone, top quark. Determinazione indiretta dei parametri elettrodeboli, massa del bosone di Higgs e quark top. Parametri epsilon di Altarelli-Barbieri.

30 Nov 2023 (2h 00m)

Dario Buttazzo - Course (teaching activity) - Face to face

Test di precisione EW, correzioni oblique: parametri S, T ,U, parametri W, Y e loro simmetrie. Connessione con la teoria effettiva, rinormalizzazione di operatori efficaci, coupling del bosone di Higgs e logaritmi infrarossi.

05 Dec 2023 (2h 00m)

Dario Buttazzo - Course (teaching activity) - Face to face

Divergenze soffici e collineari in teorie di gauge(QED, QCD), Sudakov logs, definizione di jet (Sterman-Weinberg). Calcolo della sezione d'urto in 2 jet e 3 jet a LO e NLO, cancellazione delle divergenze infrarosse, sezione d'urto totale in adroni.

06 Dec 2023 (2h 00m)

Dario Buttazzo - Course (teaching activity) - Face to face

Decadimenti del bosone di Higgs al tree-level: larghezze parziali in fermioni e bosoni di gauge. Teorema di equivalenza. Decadimenti del bosone di Higgs a 1 loop: fotoni e gluoni, dipendenza dalla massa del top, Higgs low-energy theorem, connessione con le polarizzazioni del vuoto e funzione beta.

07 Dec 2023 (2h 00m)

Dario Buttazzo - Course (teaching activity) - Face to face

Produzione del bosone di Higgs a collider leptonici: produzione associata ZH, vector boson fusion. Radiazione di bosoni di gauge collineari, Effective Vector Approximation, splitting functions per vettori longitudinali e trasversi. Dipendenza dall'energia della sezione d'urto VBF.

12 Dec 2023 (2h 00m)

Dario Buttazzo - Course (teaching activity) - Face to face

Produzione di Higgs a collider adronici: gluon fusion, vector boson fusion, VH, ttH. Accoppiamenti modificati, parametri kappa e teoria effettiva. "Signal strengths" per il bosone di Higgs, distribuzioni differenziali, determinazione degli accoppiamenti. Produzione di coppie di Higgs, accoppiamento trilineare, esempio di accoppiamenti modificati in EFT.

13 Dec 2023 (2h 00m)

Dario Buttazzo - Course (teaching activity) - Face to face

Lagrangiana chirale, rottura di simmetria elettrodebole senza bosone di Higgs, scattering di bosoni vettori longitudinali (pioni), cut-off della teoria efficace. Unitarizzazione dello scattering WW, accoppiamenti modificati. Il problema della gerarchia e possibili soluzioni oltre il Modello Standard.

14 Dec 2023 (2h 00m)

Dario Buttazzo - Course (teaching activity) - Face to face

Higgs composto. L'Higgs come bosone di Goldstone, modelli SO(5)/SO(4), rottura della simmetria elettrodebole, coupling modificati, osservabili di precisione EW. Il potenziale di Higgs in modelli composti, contributi EW e fermionici.

19 Dec 2023 (2h 00m)

Dario Buttazzo - Course (teaching activity) - Face to face

Il settore del flavor del Modello Standard. Simmetria di flavor, interazioni di Yukawa, matrice CKM e suoi parametri fisici, violazione di CP. Parametrizzazioni della matrice CKM, triangolo di unitarietà, invariante di Jarlskog. Determinazioni al tree-level dei parametri CKM: decadimenti semi-leptonici, fasi complesse e violazione di CP. Determinazione dell'angolo gamma da B > KD.

20 Dec 2023 (2h 00m)

Dario Buttazzo - Course (teaching activity) - Face to face

Mescolamento di mesoni: formalismo generale, differenza di massa e violazione di CP. Sistema K-Kbar: ampiezze K > ππ, parametri epsilon, epsilon', violazione di CP diretta e indiretta, interferenza.

21 Dec 2023 (2h 00m)

Dario Buttazzo - Course (teaching activity) - Face to face

Constraint a 1 loop sulla matrice CKM: violazione di CP nei mesoni B, B > Psi K_S e angolo beta, differenza di massa. Processi Delta F = 2 nel modello standard: unitarietà della CKM e meccanismo GIM, differenza di massa dei kaoni e determinazione della massa del charm, funzione di loop Delta F = 2.

16 Jan 2024 (2h 00m)

Dario Buttazzo - Course (teaching activity) - Face to face

Hamiltoniana efficace debole, operatori semi-leptonici e 4-quark, matching al tree-level e 1-loop di operatori a quattro fermioni. Running e matching di coefficienti di Wilson, dimensione anomala, RG-improvement.

17 Jan 2024 (2h 00m)

Dario Buttazzo - Course (teaching activity) - Face to face

Heavy quark effective theory. Lagrangiana di QCD nel limite non-relativistico, operatore cinetico e magnetico, simmetria di spin-flavor, spettro adronico nel limite di quark pesanti, rinormalizzazione della heavy-quark EFT. Funzioni di Isgur-Wise, fattori di forma mesonici nel limite di quark pesanti.

18 Jan 2024 (2h 00m)

Dario Buttazzo - Course (teaching activity) - Face to face

Anomalie in teorie di gauge chirali, cancellazione delle anomalie nel modello standard, quantizzazione della carica, anomalie di numero barionico e leptonico, cancellazione delle anomalie per B-L. Unificazione dei numeri quantici: SU(5) e Pati-Salam, SO(10), decadimento del protone e altri limiti sperimentali.