Introdução à física de partículas elementares - segundo semestre de 2013
Aulas
As aulas serão terças e quintas-feiras das 14:00 às 15:40, seguindo o padrão de 1 hora-aula = 50 minutos, com pequenas flutuações em torno deste tempo. Apesar de eu não gostar de considerar a frequência na aula obrigatória para ser aprovado na disciplina, por conta de regulamentação legal da Universidade, deverei passar lista de presença nas aulas.Critérios de aprovação
Os alunos serão avaliados através de duas provas e uma substitutiva, opcional. A prova substitutiva, se realizada pelo aluno, obrigatoriamente substituirá a menor nota entre as duas provas. A média final será calculada através da média simples entre as duas provas realizadas.A prova será realizada em casa, com prazo máximo para entrega até a sexta-feira da semana da prova. As datas das provas são:
- Prova 1 - Início em 1 de outubro, no horário da aula, com prazo máximo de entrega às 16:00 do dia 4 de outubro.
- Prova 2 - Início em 19 de novembro, no horário da aula, com prazo máximo de entrega às 16:00 do dia 22 de novembro.
- Prova substitutiva - Início em 3 de dezembro, no horário da aula, com prazo máximo de entrega às 16:00 do dia 5 de dezembro. Note que a substitutiva, por conta de prazos para entrega de notas, é mais curta que as provas normais.
Durante os períodos de prova não haverá aula formal.
Monitoria e listas de exercícios
A disciplina tem um monitor, o Antônio Silva, aluno de doutorado. Ele combinará com a turma um horário semanal para tirar dúvidas e auxiliar na resolução de exercícios. Além disso, ele fará aulas de exercícios e dúvidas uma vez a cada mês, em dia a ser combinado.Deixaremos disponíveis algumas listas de exercícios. Apesar de elas não terem entrega obrigatória e não serem consideradas na avaliação elas são importantes para o acompanhamento da disciplina.
Exercício extra
O objetivo deste exercício é identificar partículas lambda e anti-lambda em uma amostra de dados de colisões p+p com no experimento ALICE do LHC. Cada aluno recebeu um DVD com sistema operacional e software pré-instalado. Basta fazer o boot do seu computador neste DVD. O exercício chama-se Masterclass e há um ícone no desktop para o programa. Utilize o modo STUDENT do programa. Um manual de instruções sobre o programa está disponível neste link, em Português. Vamos fazer o exercício que corresponde ao item 9 deste manual de instruções. O exercício pode ser entregue até o dia da P1 e vale até 2 pontos na nota desta avaliação. Há vários arquivos de dados (datasets) disponíveis, cada um com aproximadamente 15 eventos (cada evento corresponde a uma colisão p+p), e cada aluno deve analisar pelo menos 5 destes arquivos, com o objetivo de:- Para cada arquivo, apresentar cópia dos espectros de massa invariante para Lambda e anti-lambda, além do número encontrado para cada uma destas partículas (não esquecer de indicar quais datasets foram utilizados).
- O número total de lambdas e anti-lambdas encontrados nos arquivos analisados.
- A razão entre o número de partículas
. Interprete este resultado. O número obtido para esta razão é compatível com o que você esperaria ser razoável (pesquise um pouco sobre produção de matéria e anti-matéria)?
- Em média, quantos lambdas (e anti-lambdas) são produzidos por colisão?
OBS: É possível salvar os histogramas em formato JPG, PDF, etc. Mas lembre-se de gravar em um pen-drive pois não é possível escrever diretamente no DVD.
Notas de aula e bibliografia básica
Estou começando a escrever algumas notas de aula. Elas serão liberadas na medida em que as aulas forem sendo dadas. Não garanto escrever todas as notas de aula durante este semestre, já que o processo de escrita toma bastante tempo e, com as aulas, a disponibilidade de tempo para tal tarefa diminui. As notas de aula podem ser encontradas neste link.A disciplina não tem um livro texto padrão. Estou me baseando em uma série de livros, dependendo do assunto a ser abordado. No final de cada nota de aula eu indico algumas leituras de livros diversos. Porém, como guia, muito do que será apresentado nesta disciplina é baseado nos livros:
- Introduction to Elementary Particles, David Griffiths.
- The ideas of Particle Physics, G.D. Coughlan, J.E. Dodd e B. M. Gripaios
- Particle Physics - an introduction, M. Leon
- Introduction to Nuclear and Paricle Physics, Ashok Das e Thomas Ferbel
- Quarks & Leptons - an introduction course in modern particle physics, F. Halzen e A. D. Martin
- Modern Quantum Mechanics, S. S. Sakurai ou o seu livro de quântica preferido
