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Academic Year/course: 2023/24

628 - Master's Degree in Physics of the Universe: Cosmology, Astrophysics, Particles and Astroparticles

68360 - Particle physics beyond the Standard Model


Syllabus Information

Academic year:
2023/24
Subject:
68360 - Particle physics beyond the Standard Model
Faculty / School:
100 - Facultad de Ciencias
Degree:
628 - Master's Degree in Physics of the Universe: Cosmology, Astrophysics, Particles and Astroparticles
ECTS:
6.0
Year:
01
Semester:
Second semester
Subject type:
Optional
Module:
---

1. General information

The main objective of this subject is to help the student become familiar with theoretical and phenomenological problems of the Standard Model and the need to go beyond it, formulating extensions of this model known as New Physics. Basic ideas about the search for new particles in present and future experiments will be discussed.


Together with Electrodynamics: Interaction of Radiation and Matter ,Quantum Field Theory , and Theory and Phenomenology of the Standard Model of particle physics, it conforms the  Particle Physics subject.

These approaches and objectives are aligned with the Sustainable Development Goals (SDGs) of the 2030 Agenda of
United Nations: 4-Quality Education.

2. Learning results

Upon completion of this subject, the student will be able to:

  • Understand and analyse the theoretical and experimental problems of the Standard Model of particle physics.
  • Know the motivation and relevance of the theories or different models of New Physics.
  • Describe at a phenomenological level the current situation of elementary particle physics and its near future.
  • Analyse the different extensions of the Standard Model and recent results from particle accelerators and
    underground experiments.

3. Syllabus

  1. Motivation to extend the Standard Model (problems and opportunities).
  2. Higgs physics. Problem of hierarchies. extensions such as supersymmetry, extra dimensions.
  3. Strong CP and Axion problem.
  4. Problems in the physics of flavour.
  5. Dark matter. Models and candidates.
  6. Unification. Grand Unification Theories.
  7. Quantum Gravity Theories.
  8. Phenomenology of physics beyond the Standard Model.
  9. Search for New Physics.

4. Academic activities

  1. Participation in and attendance to lectures.
  2. Case analysis, sharing and debate on the contents of the subject.
  3. Solving problems related to the contents of the subject.
  4. Writing and submission of works.
  5. Production and oral presentation of works.
  6. Tutoring.
  7. Individual study.
  8. Written or oral assessment tests
  9. Discussions in discussion forum.

5. Assessment system

The student must demonstrate achievement of the intended learning outcomes through the following assessment activities:

  • Assessment of case analysis, problem solving, questions and other activities: 30%.
  • Assessment of reports and written work: 30%.
  • Assessment of the evaluation tests: 40%.


The final grade will be obtained according to the percentage assigned to each assessment activity. In order to pass the subject, this final grade must be equal to or higher than 5.

The subject has been designed primarily for students who attend lectures during the term. However, there will also be an evaluation test for students who cannot attend these classes, who have not completed the assessment activities or who have not passed them. This global assessment test will be held on the dates established by the Faculty of Sciences.


Curso Académico: 2023/24

628 - Máster Universitario en Física del Universo: Cosmología, Astrofísica, Partículas y Astropartículas

68360 - Física de partículas más allá del Modelo Estándar


Información del Plan Docente

Año académico:
2023/24
Asignatura:
68360 - Física de partículas más allá del Modelo Estándar
Centro académico:
100 - Facultad de Ciencias
Titulación:
628 - Máster Universitario en Física del Universo: Cosmología, Astrofísica, Partículas y Astropartículas
Créditos:
6.0
Curso:
01
Periodo de impartición:
Segundo semestre
Clase de asignatura:
Optativa
Materia:
---

1. Información básica de la asignatura

Esta asignatura tiene como objetivo primordial que el estudiante se familiarice con problemas teóricos y fenomenológicos del Modelo Estándar y la necesidad de ir más allá, formulando extensiones de este modelo conocidos como Nueva Física. Se discutirán ideas básicas sobre la búsqueda de nuevas partículas en los experimentos presentes y futuros.

Conforma junto con Electrodinámica: interacción de radiación y materia,  Teoría Cuántica de Campos, y Teoría y fenomenología del Modelo Estándar de física de partículas, la materia de Física de partículas .

Estos planteamientos y objetivos están alineados con los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) de la Agenda 2030 de
Naciones Unidas: 4-Educación de calidad.

2. Resultados de aprendizaje

El estudiante, para superar esta asignatura, deberá demostrar los siguientes resultados:

  • Comprender y analizar los problemas teóricos y experimentales del Modelo Estándar de la Física de Partículas.
  • Conocer la motivación y la relevancia de las teorías o distintos modelos de Nueva Física.
  • Describir a nivel fenomenológico la situación actual de la Física de Partículas Elementales y su futuro próximo.
  • Analizar las diferentes extensiones del Modelo Estándar y los resultados recientes de aceleradores de partículas y
    experimentos subterráneos.

3. Programa de la asignatura

  1. Motivación para extender el Modelo Estándar (Problemas y oportunidades).
  2. Física del Higgs. Problema de las jerarquías. Extensiones como Supersimetría, dimensiones extra.
  3. Problema de CP fuerte y el Axión.
  4. Problemas en la Física del Sabor.
  5. Materia oscura. Modelos y candidatos.
  6. Unificación. Teorías de Gran Unificación.
  7. Teorías de Gravedad Cuántica.
  8. Fenomenología de la Física más allá del Modelo Estándar.
  9. Búsqueda de nueva física.

4. Actividades académicas

  1. Participación y asistencia a clases magistrales.
  2. Análisis de casos, puesta en común y debate sobre los contenidos de la asignatura.
  3. Resolución de problemas relacionados con los contenidos de la asignatura.
  4. Realización y presentación escrita de trabajos.
  5. Realización y presentación oral de trabajos.
  6. Tutorías.
  7. Estudio individual.
  8. Pruebas de evaluación escrita u oral.
  9. Debates en foro de discusión.

5. Sistema de evaluación

El estudiante deberá demostrar que ha alcanzado los resultados de aprendizaje previstos mediante las siguientes actividades de evaluación:

  • Valoración de análisis de casos, resolución de problemas, cuestiones y otras actividades: 30%
  • Valoración de informes y trabajos escritos: 30%
  • Valoración de las pruebas de evaluación: 40%


La nota final se obtendrá según el porcentaje asignado a cada actividad de evaluación. Para superar la asignatura esta nota final debe ser igual o superior a 5.

La asignatura ha sido diseñada principalmente para los estudiantes que asisten a las clases durante el curso. Sin embargo, también habrá una prueba de evaluación para los estudiantes que no pueden asistir a estas clases, que no hayan realizado las actividades de evaluación o no las hayan superado. Esta prueba de evaluación global se realizará en las fechas establecidas por la Facultad de Ciencias.