T ίτλος του μαθήματος | Εισαγωγή στην Αστροσωματιδιακή Φυσική
Κωδικός αριθμός μαθήματος | TAE460
Τύπος του μαθήματος | Επιλογής
Επίπεδο του μαθήματος | Προπτυχιακό
Έτος σπουδών | Τέταρτο
Εξάμηνο | Ογδοο
Πιστωτικές μονάδες ECTS | 5
Όνομα του διδάσκοντος/των διδασκόντων |
Επιδιωκόμενα μαθησιακά αποτελέσματα του μαθήματος | Στόχος του μαθήματος είναι οι φοιτητές να έρθουν σε επαφή με τις σύγχρονες εξελίξεις στον κλάδο της αστροσωματιδιακής φυσικής, τόσο σε πειραματικό όσο και σε θεωρητικό επίπεδο. Θα μελετηθεί η εξέλιξη του σύμπαντος σε όλες τις σημαντικές φάσεις από την εποχή της Μεγάλης Έκρηξης έως σήμερα, όπως προσδιορίζεται από παρατηρησιακά δεδομένα και θεωρητικά μοντέλα. Ιδάιτερη έμφαση θα δοθεί στην προέλευση της σκοτεινής ύλης του σύμπαντος και τις δυνατότητες ανίχνευσής της σε σύγχρονα πειράματα, όπως το CAST στο CERN.
Δεξιότητες | Στο τέλος του μαθήματος οι φοιτητές θα έχουν περαιτέρω αναπτύξει τις ακόλουθες δεξιότητες: - Γνώση και κατανόηση των ουσιωδών δεδομένων, αρχών και θεωριών που σχετίζονται με την αστροσωματιδιακή φυσική. - Εμπειρία και εξοικίωση με πειραματικές μεθόδους και προσεγγίσεις. - Ικανότητα εφαρμογής αυτής τη γνώση και σχετικής μεθοδολογίας στη λύση ποιοτικών και ποσοτικών προβλημάτων. - Λόγω του συνδυασμού κλάδων που αρχικά ξεκίνησαν ως ξεχωριστοί (στοιχειώδη σωμάτια και αστροφυσική), καθώς και θεωρίας και πειράματος, οι φοιτητές ενθαρρύνονται στο να επιδεικνύουν ευρύτητα σκέψης, να αντιμετωπίζουν επιστημονικά προβλήματα με σφαιρικό τρόπο, και να είναι σε θέση να προχωρήσουν σε διεπιστημονικές συνεργασίες.
Προαπαιτήσεις | Η σωστή κατανόηση του μαθήματος προυποθέτει γνώση του μαθήματος Πυρηνική Φυσική και Φυσική Στοιχειωδών Σωματιδίων (το οποίο με τη σειρά του χρειάζεται ένα βασικό υπόβαθρο στην Σύγχρονη Φυσική).
Περιεχόμενα (ύλη) του μαθήματος | Πειράματα-Παρατηρήσεις 1) Εισαγωγή στην πειραματική Αστροσωματιδιακή Φυσική: Παρατηρήσεις και αποτελέσματα. 2) Πειράματα ανίχνευσης υποψηφίων σωματιδίων της σκοτεινής ύλης (WIMPs, AXIONS, WISP's,...). 3) Ανίχνευση σωματιδίων σκοτεινής ύλης σε πειράματα φυσικής υψηλών ενεργειών. 4) Ηλιακή-Κοσμική ακτινοβολία. 5) Ανίχνευση βαρυτικών κυμάτων. 6) Άλλες παρατηρήσεις. Θεωρητική Μελέτη 1) Κατανομές σωματιδίων στα πρώτα στάδια του σύμπαντος. 2) Θεωρητικές προβλέψεις για σκοτεινή ύλη και ενέργεια. 3) Μεταβολές φάσης στο σύμπαν. 4) Νουκλεοσύνθεση. 5) Βαρυογένεση-Λεπτογένεση. 6) Φυσική νετρίνων.
Συνιστώμενη βιβλιογραφία προς μελέτη | - Εισαγωγή στα Στοιχειώδη Σωμάτια και την Κοσμολογία, Ι.Βέργαδος και Η. Τριανταφυλλόπουλος. - Σωματιδιακή και Κοσμολογική Φυσική, Κ.Βαγιονάκης. - Κοσμική Ακτινοβολία, σημειώσεις Α. Λιόλιου (ΑΠΘ).
Διδακτικές και μαθησιακές μέθοδοι | -Παραδόσεις στον πίνακα -Παρουσιάσεις με powerpoint -Προβολή ταινιών με προσομοιώσεις, πληροφορίες από σύγχρονα πειράματα, συνεντεύξεις ειδικών του κλάδου κτλ
Μέθοδοι αξιολόγησης/βαθμολόγησης | Γραπτές εξετάσεις
Γλώσσα διδασκαλίας | Ελληνική