FYS9555 – Forskningsbasert partikkelfysikk

Kort om emnet

I dette "hands-on" partikkelfysikk-emnet utledes den vellykkede standardmodellen for den elektrosvake og sterke vekselvirkningen gjennom læren om konserveringslover og prinsippene om gaugeinvarians. Emnet inkluderer beregninger av forskjellige fysiske prosesser, både i standardmodellen og i ulike modeller for ny fysikk. De teoretiske beregningene vil hele tiden bli fulgt opp i en mer eksperimentell retning ved bruk av simuleringsverktøy og analyse av ekte data fra partikkelkollisjoner ved The Large Hadron Collider. Særlig fokus vil bli gitt til samspillet mellom de eksperimentelle målingene (og resultatene) og de teoretiske beregningene.

Gitt finansiering arrangeres det en 4-5 dagers tur til CERN med mulighet til å bygge an partikkeldetektor i et laboratorium.

Hva lærer du?

Etter å ha fullført emnet:

• har du en detaljert forståelse av hvordan gauge-symmetrigruppene danner basisen for standardmodellen og den elektrosvake og sterke vekselvirkningen.
• vet du hvordan man kan bruke higgsmekanismen til å spontant bryte den elektrosvake symmetrien og dermed også generere masser til de svake gauge-bosonene og fermionene.
• kan du gjøre en detaljert statistisk analyse av resultatene og bruke statistiske metoder ved sammenlikning av teori og eksperiment.
• kan du ta i bruk dataverktøy, slik som CompHEP, for å beregne og simulere partikkelkollisjoner og henfall, og være i stand til å vurdere egne teoretiske beregninger opp mot simuleringer og tilgjengelige eksperimentelle resultat.
• kan du ta i bruk ekte og simulerte data fra LHC gjennom CERN Open Data Portal, og utføre en fullstendig og moderne dataanalyse innen partikkelfysikk.
• kan du studere proton-proton-kollisjoner og nyttiggjøre deg alt det data fra LHC åpner for med tanke på presisjonsmålinger og søken etter nye partikler og fenomener.
• kan du lese og diskutere publikasjoner tilknyttet høy-energi partikkelfysikk, og forklare hvordan forfatterne kom frem til resultatet.
• har du erfaring i å bygge en partikkeldetektor i et laboratoriet ved CERN, og har besøkt flere CERN-eksperimenter. CERN-turen varer 4-5 dager. 

Opptak til emnet

Ph.d.-kandidater ved UiO søker plass på undervisningen og melder seg til eksamen i Studentweb.

Hvis emnet har begrenset kapasitet, vil ph.d.-kandidater som har emnet i sin utdanningsplan ved UiO bli prioritert. Noen nasjonale forskerskoler kan ha egne regler for rangering av søkere til emner med begrenset kapasitet.

Ph.d.-kandidater som har opptak ved andre utdanningsinstitusjoner må innen angitt frist søke om hospitantplass.

Anbefalte forkunnskaper

• FYS4170 – Relativistisk kvantefeltteori
• FYS4555 – Partikkelfysikk

Overlappende emner

• 10 studiepoeng overlapp med FYS5555 – Forskningsbasert partikkelfysikk.
• 4 studiepoeng overlapp med FYS4560 – Elementærpartikkelfysikk (nedlagt).
• 4 studiepoeng overlapp med FYS9560 – Elementary particle physics (nedlagt).

Undervisning

Undervisningen vil inneholde forskjellige elementer: forelesninger, prosjekter, demonstrasjoner og praktiske økter med veiledning, dataanalyse og bruk av statistiske metoder.

• 2 timer forelesninger per uke 
• 2 timer med praktisk arbeid per uke

Det vil være to mindre prosjekter i løpet av semesteret samt et større, avsluttende prosjekt, med fullstendig prosjektrapport. Alle tre prosjektene vil telle på karakteren.

Eksamen

• Skriftlig deleksamen i form av to prosjekter som begge teller 17 % ved sensurering, 34 % til sammen.
• Skriftlig deleksamen i form av en avsluttende prosjektrapport som teller 33 % ved sensurering.
• Avsluttende muntlig eksamen som teller 33 % ved sensurering. Muntlig eksamen inkluderer enpresentasjon av det avsluttende prosjektet.

Som eksamensforsøk i dette emnet teller også forsøk i følgende tilsvarende emner: FYS5555 – Forskningsbasert partikkelfysikk

Eksamensspråk

Eksamensoppgaven blir gitt på norsk. Hvis emnet undervises på engelsk vil oppgaven kun gis på engelsk. Du kan svare på norsk, svensk, dansk eller engelsk.

Karakterskala

Emnet bruker karakterskala bestått/ikke bestått. Les mer om karakterskalaen.

Adgang til ny eller utsatt eksamen

Det arrangeres utsatt eksamen i starten av neste semester for studenter som dokumenterer gyldig fravær fra ordinær eksamen.

Det arrangeres ny eksamen for studenter som ikke består ordinær eksamen.

Studenter som trekker seg under eksamen blir ikke tilbudt ny eksamen.

Mer om eksamen ved UiO

• Kildebruk og referanser
• Tilrettelegging på eksamen
• Trekk fra eksamen
• Syk på eksamen / utsatt eksamen
• Begrunnelse og klage
• Ta eksamen på nytt
• Fusk/forsøk på fusk

Andre veiledninger og ressurser finner du på fellessiden om eksamen ved UiO.