各位同学：

物理学院于本学期开设3学分《亚原子物理理论与对撞机数据分析》国际化课程，欢迎大家于10月9日前踊跃报名！

课程信息如下：

课程名称：亚原子物理理论与对撞机数据分析

中方教师：肖朦 浙江大学 物理学院

海外教师：Gunther Roland 麻省理工学院物理系终身教授、

课程性质：国际化课程，不算第四课堂学分

课程代码：PHY3033M

选课课号：待定，不对外选课，后台统一导入

学分：3.0  总课时48

面向对象：全校理工科大二以上本科生及研究生

预修要求：大学物理（甲）I、II，力学、热学、电磁学、光学

报名时间：2024年10月9日12：00前

联系人：陆晓清 物理学院教学科87951684

报名链接：https://goev7e.fanqier.cn/f/itvvqfrl

报名二维码               

具体上课时间见下表，线下授课，时间有冲突的同学，请不要选课。

一、教师介绍

中方教师介绍：

肖朦 浙江大学物理学院 百人计划研究员

l  2019-今 浙江大学物理系 近代物理中心 百人计划研究员

l  2013-2019 博士后 美国约翰霍普金斯大学 大型强子对撞机(LHC)的CMS实验成员

l  2010-2013 博士 法国原子能委员会 粒子物理 大型强子对撞机(LHC)的ATLAS实验成员

l  2009-2010 硕士生 南京大学 物理系 粒子物理

l  2005-2009 学士   南京大学 匡亚明学院 物理专业

外方教师介绍：

Gunther Roland 麻省理工学院物理系终身教授

l  麻省理工学院重离子研究组领头人

l  CMS重离子出版委员会主席

l  麻省理工学院重离子研究组等7个研究小组CO-PI（联合领导人）

l  人类近20年最大量子物理实验计划sPHENIX计划两位领导人之一

l  MIT同行评测全球前三量子物理学家，兼任美国能源部布鲁克海文国家核物理实验室首席科学家

二、课程背景

实验亚原子物理是现代粒子物理学和核物理学的重要分支。通过研究亚原子尺度的物理现象，我们可以更深入地了解基本粒子的性质、相互作用和宇宙的演化过程。这些研究不仅有助于揭示物质的基本构成，还可以帮助我们理解宇宙的起源和演化。

Course background

Experimental subatomic physics is a significant branch of modern particle physics and nuclear physics. By studying physical phenomena at the subatomic scale, we can gain a deeper understanding of the properties, interactions, and cosmic evolution processes of fundamental particles. These studies not only contribute to unveiling the fundamental constituents of matter but also aid in comprehending the origin and evolution of the universe.

三、课程目标

在这门课程中，我们将基于现代科学实验基础讨论对物质微观本质的理解。课程将介绍粒子加速器和粒子探测器的概念，讨论亚原子物理领域的革新性实验，粒子以及形成基础物理标准模型的相互作用，以及所有已知的相互作用都有共同的重要概念，其中我们会特别强调处于最高密度和最高温度的强互动现象和对物质的理解，例如夸克和胶子等离子体。

Course objective

In this course, we will explore the understanding of the microcosmic nature of matter based on the foundation of modern scientific experimentation. The course will introduce the concepts of particle accelerators and particle detectors, discussing groundbreaking experiments in the field of subatomic physics. We will delve into the interactions of particles and the fundamental physics standard model, emphasizing the essential concepts that underlie all known interactions. In particular, we will highlight strong interaction phenomena occurring at the highest densities and temperatures, contributing to our understanding of matter, such as quark-gluon plasma.

四、课程要求

（⼀）授课方式与要求

外籍教师(Gunther Roland )全英文直播授课+本校教师辅助教学。

经典力学和电磁学入门将使用Python 3软件。为了课程顺利开展，同学们上课时需要携带笔记本电脑，安装Python 3 framework。

（⼆）考试评分与建议

考勤+课后作业+期中考试+期末结课报告。

Exams: 50%

Homework: 40%

Class Participation: 10%

五、教学安排

1.亚原子物理学与宇宙；物质结构与核相互作用

2.相对论[性]运动学和量子力学的基本概念 I；Python 科学编程入门；使用 Python 计算核特性

3.粒子物理学实验简史；相对论[性]运动学和量子力学的基本概念 II

4.物质的基本组成部分及其相互作用；粒子物理学标准模型

5.粒子加速器和探测器；使用 Python 分析粒子探测器数据

6.希格斯玻色子的性质和发现过程；在大型强子对撞机开放数据中寻找希格斯玻色子

7.机器学习在亚原子物理学中的应用；未来加速器的计划

8.最高温度下的物质： 夸克-胶子等离子体；在重离子对撞中产生夸克-胶子等离子体

9.夸克-胶子等离子体的特性；宇宙中最完美的液体；使用Python分析重离子数据

10. 夸克-胶子等离子体的微观探测；夸克-胶子等离子体中的喷注和重夸克

1.Subatomic Physics and the Universe; the Structure of Matter and Nuclear Interactions.

2.Basic Concepts of Relativistic Kinematics and Quantum mechanics, Part I; Introduction to Scientific Programming in Python; Calculating Nuclear Properties using Python; 

3.A Brief History of Experimental Particle Physics; Basic Concepts of Relativistic Kinematics and Quantum Mechanics, Part II; 

4.Fundamental Building Blocks of Matter and their Interactions; The Standard Model of Particle Physics

5.Particle Accelerators and Detectors; Using Python to Analyze Particle Detector Data

6.The Physics and Discovery of the Higgs Boson; Finding the Higgs Boson in LHC Open Data

7.Applications of Machine Learning in Subatomic Physics; Plans for Future Accelerators

8.Matter at the Highest Temperatures: Quark-Gluon Plasma; Producing the Quark-Gluon Plasma in Heavy-ion Collisions

9.Bulk Properties of the Quark-Gluon Plasma; Most Perfect Liquid in the Universe; Analyzing Heavy-Ion Data using Python

10. Microscopic Probes of the Quark-Gluon Plasma; Jets and Heavy Quarks in the Quark-Gluon Plasma

六、参考教材及相关资料

1.The Experimental Foundations of Particle Physics (R. Cahn, G. Goldhaber)

2.Subatomic Physics (E. Henley, A. Garcia)

3.Introduction to High Energy Physics (D. Perkins)

七、课程教学网站：

正在建设中