Temas avanzados en Física de Altas Energías  (Daniel de Florian- Ezequiel Alvarez)

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Anual 2020, Inscripción aqui 

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1.Soluciones exactas en teoría de campos

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Solitones en una dimensión.  Solución explícita, kinks y antikinks. Carga y corriente topológica, conservación.  Solitones en teorías de gauge. Monopolos magnéticos. Aproximación semiclásica de tuneleo. Instantones 

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2. Anomalias y axiones

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Anomalias triangulares. Simetría quiral y anomalias. Anomalias de gauge y globales en el Modelo Standard. La anomalía de U(1) y “the strong CP problem”. El role de los instantones en QCD. Posibles soluciones:  quarks sin masas, CP como una simetría espontaneamente rota. La simetría de Peccei-Quinn y el axión. Fenomenología del axión en colisionadores y en cosmología. 

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3. Renormalones en teoría de perturbaciones 

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Conceptos básicos. Series divergentes y el método de transformada de Borel. Argumento de Dyson. Renormalones y diagramas de polarización de vacío. Renormalones y efectos no-perturbativos. Problemas con renormalones ultravioletas y ambiguedades. Jets  y Drell-Yan

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4. Lattice

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Introducción. Integrales de camino numéricas y el método de MonteCarlo. Teoría de campos en la red, discretización del lagrangiano. Teoría de perturbaciones y Wilson loops. QCD en la red, gluones y fermiones. Masas de hadrones y funciones de estructura. Constante de acoplamiento fuerte.

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5. Model Building 

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Introducción/repaso de Grupos.  Extensiones básicas del Modelo Estándar.  Construcción de teorías respetando simetrías.  Consecuencias del embedding sobre la fenomenología.  Caso práctico: warped extra-dimensions y composite models.  Ruptura espontánea de la simetría y teorema de Goldstone.

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6. Leptoquarks en el LHC y Low-energy physics

 Introducción y motivación.  Estudio de posibles Leptoquarks sobre los fermiones del SM.  Fenomenología sobre física de bajas energías: B-mesons, D-mesons, etc.  Observables de sabor en fábricas de B y en el LHCb.  Producción y búsqueda de Leptoquarks en el LHC.

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7. CP-violation 

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Introducción histórica de estudio de simetrías discretas. Transformaciones discretas sobre la Ec. de Dirac. Lagrangiano más general del Modelo Estándar y diagonalización de los términos de masa de los fermiones.  Aislación de violación de CP en el sector de corrientes cargadas.  Construcción de la matríz CKM.  Mecanismo de CKM para violación de CP.  Fenomenología.  Modelos de Nueva Física y posibles fuentes extras de violación de CP.

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Bibliografía

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1)    Monopoles, Instantons and Confinement, Gerard ’t Hooft (1999), University Utrecht 

2)    TASI Lectures on The Strong CP Problem, Michael Dine  (2000)

3)    Introduction to Renormalons, G. Altarelli, (1995) CERN

4)    Lattice QCD for Novices, G. Peter Lepage, (2005) Cornell 

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Carga Horaria

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8 horas semanales durante 16 semanas con clases teóricas, prácticas y seminarios especializados (128 horas) en total.

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Requisitos de aprobación

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i)    Aprobación de trabajos prácticos: un examen parcial con problemas típicos con un recuperatorio al final del curso. 

ii)    Examen final 

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