Wszechświat cząstek elementarnych dla humanistów

Wykład ogólnouniwersytecki na Wydziale Fizyki UW semestr zimowy roku akademickiego 2023/2024

e-mail:

zarnecki@fuw.edu.pl

Telefon:

+48 22 5532801

Kontakt osobisty:

Pokój 4.01, Pasteura 5

Wykład stacjonarny

W roku akademickim 2023/2024 wykład realizowany jest w trybie stacjonarnym.

Wykłady odbywają się we wtorki w godz. 15:15-17:00
w sali 0.03 budynku Wydziału Fizyki UW (Pasteura 5)

Platforma Kampus będzie wykorzystywana do przeprowadzania (obowiązkowych) testów wykładowych oraz testu końcowego.

Link do strony wykładu: 1100-WCE-OG_2023/24z

Test końcowy

W ostatnim termin wykładu:

23 stycznia 2024 (wtorek), godz. 15:15-16:45

Informacje o teście końcowym:

• Test na platformie Kampus składający się z 30 pytań wielokrotnego wyboru (jedna odpowiedź poprawna)
• Czas przeznaczony na pisanie: 90 minut
• O zaliczeniu wykładu decyduje suma punktów z testu końcowego i połowy punktów z testów wykładowych

Lista przykładowych pytań testowych

Lista będzie aktualizowana po kolejnych wykładach

Materiały z wykładów

Wprowadzenie

wykład 03.10.2023: PDF

pokazy do wykładu:

• Ruchy Browna,
  
• dyfrakcja światła na pojedynczej szczelinie,
  
• wiązka elektronów odchylana w polu magnetycznym,
  
• równoważność masy i energii w zderzeniach cząstek - analogia klasyczna.

Początki fizyki cząstek

wykład 10.10.2023: PDF

pokazy do wykładu:

• efekt fotoelektryczny,
  
• promieniotwórczość,
  
• doświadczenie Rutherford,
  
• dyfrakcja elektronów i model wyjaśniający obserwację.

Akceleratory

wykład 17.10.2023: PDF

pokazy do wykładu:

• oddziaływanie ładunków,
  
• pole elektryczne,
  
• generator Cockrofta-Waltona,
  
• generator Van der Graaffa,
  
• model akceleratora kołowego.
  

Detekcja cząstek

wykład 24.10.2023: PDF

pokazy do wykładu:

• komora mgłowa,
  
• detektory CosmicWatch,
  
• Strona współpracy Super-Kamiokande zawierająca filmy z przeprowadzonej w roku 2018 konserwacji detektora (w języku angielskim).
  

Struktura materii i oddziaływania silne

wykład 31.10.2023: PDF

pokazy do wykładu:

• nośniki oddziaływań - analogia klasyczna,
  
• rozpad promieniotwórczy - model,
  
• rozpraszanie elastyczne,
  
• rozpraszanie elastyczne na obiekcie złożonym,
  
• rozpraszanie nieelastyczne,
  
• składanie kolorów.
  

Oddziaływania słabe

wykład 07.11.2023: PDF

pokazy do wykładu:

• polaryzacja ośrodka - model,
  
• zachowanie parzystości (1),
  
• zachowanie parzystości (2),
  
• łamanie parzystości,
  
• Film o eksperymencie Gargamelle na stronie CDS Videos.
  

Diagramy Faynmana

wykład 14.11.2023: PDF

Model Standardowy

wykład 21.11.2023: PDF

pokazy do wykładu:

• model klasyczny: zachowanie symetrii,
  
• model klasyczny: łamanie symetrii,
  
• model klasyczny: spontaniczne łamanie symetrii,
  
• spontaniczne łamanie symetrii - kostka do gry,
  
• spontaniczne łamanie symetrii - upadający "ołówek".
  

Współczesne eksperymenty

wykład 28.11.2023: PDF

materiały do wykładu:

• prace przy detektorze CMS w 2020 (link do materiałów CERN)

Testy Modelu Standardowego i odkrycie cząstki Higgsa

wykład 05.12.2023: PDF

Neutrina i ich oscylacje

wykład 12.12.2023: PDF

pokazy do wykładu:

• propagacja neutrin - model (małe odległości),
  
• propagacja neutrin - model (duże odległości).
  

Odwołany wykład w dniu 19 grudnia 2023

Z powodu spotkania świątecznego i ogłoszonych w tym dniu godzin dziekańskich na Wydziale Fizyki, wykład nie odbędzie się.

Ciemna strona Wszechświata

wykład 9.01.2024: PDF

pokazy do wykładu:

• Ruch pod wyływem siły (koncepcja klasyczna),
  
• Ruch wynikający z zakrzywienia przestrzeni (model OTW),
  
• Millennium Simulation (symulacja ewolucji Wszechświata),
  
• Projekt EAGLE (symulacja tworzenia struktur we Wszechświecie).
  

Fale grawitacyjne

wykład 16.01.2024: PDF