Izbrana poglavja iz astrofizike in fizike delcev *

2020/2021
Program:
Magistrski študijski program 2. stopnje Pedagoška fizika
Letnik:
1 in 2 letnik
Semester:
prvi
Vrsta:
obvezni
ECTS:
6
Jezik:
slovenski
Ure na teden – 1. semester:
Predavanja
4
Seminar
1
Vaje
0
Laboratorij
0
Pogoji za vključitev v delo oz. za opravljanje študijskih obveznosti

Vpis v letnik študija.
Izpit pisni in/ali ustni, seminarska naloga.

Vsebina

ASTROFIZIKA
Zemlja kot planet.
Digitalni detektorji in opazovalni instrumenti.
Razdalje v vesolju.
Naše in druga Osončja.
Zvezde.
Galaksije.
Kozmologija.

FIZIKA DELCEV
Zgodovinski pregled: od odkritja elektrona do Standardnega model osnovnih delcev in interakcij.
Diracova enačba: spin in magnetni moment točkastih fermionov, ročnost in sučnost; ročnost pri elektromagnetni in pri šibki interakciji.
Eksperimentalne metode v fiziki delcev: meglična celica, pospeševalniki, detektorji za merjenje gibalne količine, identifikacija delcev (meritve specifične ionizacije, časa preleta in svetlobe Čerenkova).
Šibke interakcije: kršitev parnosti in simetrije CP.
Nevtrini: odkritje, lastnosti; nevtrinske oscilacije.
Higgsov mehanizem.
Fizika osnovnih delcev in kozmologija.

Temeljni literatura in viri

F. Shu: The Physical Universe, Univ. Science books (1982)
H. Bradt: Astronomy Methods, Cambridge University Press (2004)
T. Zwitter: Pot skozi vesolje, Modrijan (2002)
P. Davies: The Goldilocks Enigma, Penguin (2007)
D. H. Perkins, "Introduction to High Energy Physics - 4th ed.",Cambridge University Press (2000).
J. Strnad, “Iz take so snovi kot sanje”, MK, Ljubljana (1988).
priporočeni članki v strokovni literaturi (recommended articles in) Scientific American, Sky&Telescope, Spika, ...

Cilji in kompetence

Cilji:
Skozi primere opazovanj in njihove razlage z od prej znanimi fizikalnimi zakonitostmi se študenti naučijo slediti novicam s področja astrofizike in fizike delcev, razumeti njihovo ozadje in jih razložiti na šolskem nivoju.
Kompetence:
Sposobnost modeliranja in reševanja fizikalnih problemov;
razumevanje znanstvene metode in testiranja hipotez na področjih astrofizike in fizike delcev;
sposobnost iskanja po strokovni literaturi.

Predvideni študijski rezultati

Znanje in razumevanje
Skozi primere študentje pridobijo razumevanje razvoja nekaterih najbolj atraktivnih področij astrofizike in fizike delcev. S pridobljenimi izkušnjami so sposobni razvoju slediti in ga razumeti.
Uporaba
Astrofizikalno znanje in osnove kozmologije in fizike delcev spadajo v splošno izobrazbo pedagoga na področju fizike, sposobnost vrednotenja novic pa je odločilna za motiviranje najboljših dijakov.
Refleksija
Včasih so novice s področja znanosti slabo razložene, z razumevanjem ozadja in s sposobnostjo kritičnega vrednotenja jih lahko uporabimo v šoli.
Prenosljive spretnosti - niso vezane le na en predmet
Samostojno kritično vrednotenje, uporaba informacijskih baz in servisov, sposobnost sinteze.

Metode poučevanja in učenja

Predavanja, računske vaje, seminarji študentov, obravnava konkretnih novic in strokovnih člankov in njihovo kritično vrednotenje.

Načini ocenjevanja

Izpit pisni in/ali ustni.
Seminarska naloga
(ocene: 5 (negativno), 6-10 (pozitivno), ob upoštevanju Statuta UL)

Reference nosilca

prof. dr. T. Zwitter:
1.Kos, J., Zwitter, T. et al.: ”Pseudo-three-dimensional mapsof the diffuse intestellar band at 862 nm”, Science, 345, 791 (2014).
2.Zwitter, T., et al.: ”Distance determination for RAVE stars using stellar models . II. Most likely values assuming a standard stellar evolution scenario”, Astronomy and Astrophysics, 522, 54 (2010).
3.Zwitter, T., et al.: ” The Radial Velocity Experiment (rave): Second data release”, Astronomical Journal, 136, 421 (2008).
doc. Dr. T. Podobnik:
4.Schael et al. (ALEPH, DELPHI, L3, and OPAL Collaborations and LEP Working Group for Higgs Boson Searches), Eur. Phys. J. C 47 (2006) 547-587.
5.PODOBNIK, T., ŽIVKO, T., “On probabilistic parametric inference'' J. Statist. Plann. Infer. 142 (2012) 3152-3166.