FYSS4551 Ultra-relativistinen raskasioni fysiikka (7 op)

Opinnon taso:
Syventävät opinnot
Arviointiasteikko:
0-5
Suorituskieli:
englanti
Vastuuorganisaatio:
Fysiikan laitos
Opetussuunnitelmakaudet:
2024-2025, 2025-2026, 2026-2027, 2027-2028

Kuvaus

Raskasionifysiikan perusteet
  • Raskasionikokeiden tavoitteet

  • Kvarkki-gluoniplasma (QGP = Quark-Gluon Plasma)

  • Kokeissa käytetyt ilmaisimet

  • Kokeisiin liittyvät hiukkaskiihdyttimet (LHC) ja niiden toimintaperiaatteet

Raskasionifysiikkaohjelma
  • Vertailu protoni-protoni ja e+e- törmäysten mittaustuloksiin

  • Harmoniset flow-kertoimet ja hydrodynamiikka

  • pQCD ja fragmentaatio

  • Jettien liikemäärähäviöt

  • Chiral Magnetic Effect

  • QGP pienissä törmäyssysteemeissä, erityisesti protoni-lyijy ja protoni-protoni

Tietokonesimulaatioita osasta kurssilla käsiteltävistä aiheista. Ohjelmoinnissa innostuneille opiskelijoille on tarjolla lisämateriaaleja. 

Osaamistavoitteet

  • Kurssin jälkeen opiskelija pystyy kuvaamaan relativistisen raskasionifysiikan keskeiset tavoitteet. Hän tuntee kokeissa käytettyjen hiukkasilmaisimien perusperiaatteet ja kokeisiin liittyvät hiukkaskiihdyttimet, erityisesti LHC.

  • Opiskelija perehtyy ajankohtaisiin tutkimusaiheisiin ja osaa kertoa niistä vertaisille.

  • Opiskelija tutustuu tieteellisten artikkelien etsimiseen ja lukemiseen, sekä kehittää omia oppimisen strategioitaan.

  • Opiskelija harjaantuu esittämisessä laatiessaan postereita ja esittämällä niitä vertaisille kurssin aikana. Opiskelijan kommunikaatiotaitoja vahvistetaan pienryhmätyöskentelyllä. Siksi tämä kurssi sopii myös jatko-opiskelijoille, jotka haluavat oppia fysiikasta LHC:ssä.

Esitietojen kuvaus

Hiukkas- ja statistisen fysiikan perustiedot; eritysesti alkeishiukkaset ja luonnon perusvuorovaikutukset, kvanttiväridynamiikan perusteet, partonimalli, baryonit, vaikutusalan käsite ja erilaiset vaikutusalat, kovat (partoniset) prosessit, relativistinen kinematiikka, Bose-Einstein ja Fermi-Dirac statistiikka.  

Oppimateriaalit

  • Luennot ja luentomateriaalit moodle.jyu.fi -sivustolla

  • Tieteelliset artikkelit annetaan opiskelijoille tulostettuina lukupiirejä varten. 

Suoritustavat

Tapa 1

Arviointiperusteet:
50 % viikoittaisia ​​julisteistuntoja, 20 % projektityötä, 20 % lukupiirejä ja 10 % loppuraporttia.
Opetusajankohta:
Periodi 4, Periodi 3
Valitaan kaikki merkityt osat
Suoritustapojen osat
x

Osallistuminen opetukseen (7 op)

Tyyppi:
Osallistuminen opetukseen
Arviointiasteikko:
0-5
Arviointiperusteet:
<p>50 % viikoittaisista posterisessioista, 20 % projektityöstä, 20 % lukupiireistä ja 10 % loppuraportista.</p>
Suorituskieli:
englanti

Opetus