Física das Astropartículas

Conhecimentos de Base Recomendados

Conhecimentos básicos de Mecânica Quântica e Física Moderna.

Métodos de Ensino

Aulas teóricas com recurso ao quadro negro, apresentações e animações computacionais. A discussão das matérias deve sempre incluir a referência e análise das observações experimentais mais significativas dos fenómenos que estão a ser discutidos, assim como as respetivas implicações. As aulas devem ser sempre
abertas à discussão, envolvendo nela os estudantes. Elaboração de problemas de aplicação das matérias leccionadas, para serem discutidos pelos alunos. Estudo de casos típicos. Desenvolvimento de projectos com âmbito mais abrangente e maior profundidade do que os problemas exemplificativos.

Resultados de Aprendizagem

Objetivo principal:
Adquirir de uma formação sólida na área da física das astropartículas. Pretende-se aprofundar a física de raios cósmicos, matéria escura e neutrinos, assim como os métodos experimentais aplicados nestas áreas.
Objetivos secundários:

Desenvolvimento de capacidades de análise e de síntese, de resolução de problemas, análise crítica de dados e resultados. Desenvolvimento da autonomia da aprendizagem e criatividade.

Estágio(s)

Não

Programa

1 - Conceitos base sobre partículas elementares.
2 - Raios Cósmicos
2.1 Introdução. Fontes de raios cósmicos
2.2 Medições diretas
2.3 Chuveiros de raios cósmicos
2.4 Métodos experimentais de deteção de raios cósmicos
3 - Física de Neutrinos
3.1 Propriedades dos neutrinos e grandes questões por responder
3.2 Neutrinos atmosféricos
3.3 Neutrinos solares
3.4 Declínio duplo beta (com e sem emissão de neutrinos)
4. Matéria Escura
4.1 Observações astrofísicas e evidências para a existência de matéria escura
4.2 Candidatos de matéria escura
4.3 Métodos experimentais de deteção de matéria escura (directa, indireta e produção em aceleradores).

Docente(s) responsável(eis)

Nuno Filipe Fiuza de Barros

Métodos de Avaliação

Avaliação
Resolução de problemas: 40.0%
Exame: 60.0%

Bibliografia

- M. Thomson, Particle Physics , Cambridge University Press, 2013
- K. Zuber, Neutrino Physics , CRC Press, 2020
- G. Bertone (editor), Particle Dark Matter , Cambridge University Press, 2010