FYSS4551 Ultra-relativistinen raskasioni fysiikka (7 op)

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. 

• 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.

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.  

• Luennot ja luentomateriaalit moodle.jyu.fi -sivustolla

• Tieteelliset artikkelit annetaan opiskelijoille tulostettuina lukupiirejä varten.