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Física Más Allá del Modelo Estándar

Código: 42860
Créditos: 6
2026/2027
Titulación Tipo Curso
Física de Altas Energias, Astrofísica y Cosmología / High Energy Physics, Astrophysics and Cosmology OP 1

Profesor/a de contacto

Nombre :
Alex Pomarol Clotet
Correo electrónico :
alex.pomarol@uab.cat

Idiomas de los grupos

Puede consultar esta información al final del documento.

Prerrequisitos

It is recommended to have followed the courses Introduction to Quantum Field Theory, Advanced Quantum Field Theory and Standard Model: Fundamentals and Phenomenology.

Objetivos

The main purpose of this course is to give an overview of the possible new physics scenarios that could lie beyond the Standard Model of particle physics. This new physics is necessary to overcome certain drawbacks of the SM.

Resultados de aprendizaje

  • CA12 (Proponer soluciones a los problemas del modelo estándar más allá de los presentados en clase.) Proponer soluciones a los problemas del modelo estándar más allá de los presentados en clase.
  • KA18 (Definir los problemas del modelo estándar.) Definir los problemas del modelo estándar.
  • KA19 (Identificar soluciones a los problemas del modelo estándar con física más allá del modelo estándar.) Identificar soluciones a los problemas del modelo estándar con física más allá del modelo estándar.
  • SA42 (Aplicar métodos avanzados de física de partículas para proponer soluciones a los problemas del modelo estándar de partículas.) Aplicar métodos avanzados de física de partículas para proponer soluciones a los problemas del modelo estándar de partículas.
  • SA43 (Analizar las distintas soluciones al problema de la jerarquía en el modelo estándar.) Analizar las distintas soluciones al problema de la jerarquía en el modelo estándar.
  • SA44 (Analizar críticamente las distintas extensiones propuestas del modelo estándar de partículas.) Analizar críticamente las distintas extensiones propuestas del modelo estándar de partículas.
  • SA45 (Utilizar herramientas bibliográficas, en la red y en inglés, para profundizar en los conceptos clave de las teorías más allá del modelo estándar.) Utilizar herramientas bibliográficas, en la red y en inglés, para profundizar en los conceptos clave de las teorías más allá del modelo estándar.

Contenidos

BMS1: Before the SM:
— Criteria for building models for particle physics: Effective Field Theories (EFT) and first applications:
     QED & Gravity
— Accidental symmetries, consistency of the EFT, no-lose theorems for discovery, UV-completions and naturalness issues
BSM2: Behind the SM:
— The SM as an EFT & theoretical reasons for improvement
— Unexplained experimental evidences: Dark Matter, Baryogenesis and neutrino masses
BSM3: Beyond the SM:
— Towards the reduction of parameters: Grand Unified Theories (charge quantization & gauge-coupling unification)
— Addressing the unnaturalness of the SM: Proposals for the strong CP problem (axions) and hierarchy problem (compositeness & supersymmetry)

Actividades formativas y Metodología

Título Horas ECTS Resultados de aprendizaje
Theory Lectures 45 1,8 CA12, KA18, KA19, SA42, SA43, SA44, SA45
Exercises 20 0,8 CA12, KA18, KA19, SA42, SA43, SA44, SA45
Preparation of a topic related to the course 20 0,8 CA12, KA18, KA19, SA42, SA43, SA44, SA45

Attendance to theory lectures, exercises, and preparation of a topic related to the course.


In this course, the use of Artificial Intelligence (AI) technologies is permitted as an integral part of the development of coursework, provided that the final result reflects a significant contribution from the student in terms of analysis and personal reflection. Students must clearly identify which parts have been generated using this technology, specify the tools employed, and include a critical reflection on how these tools have influenced both the process and the final outcome of the activity. Failure to disclose the use of AI will be considered a breach of academic integrity and may result in a penalty to the activity grade, or more severe sanctions in serious cases.

Nota: se reservarán 15 minutos de una clase dentro del calendario establecido por el centro o por la titulación para que el alumnado rellene las encuestas de evaluación de la actuación del profesorado y de evaluación de la asignatura o módulo.

Evaluación

Actividades de evaluación continuada

Título Peso Horas ECTS Resultados de aprendizaje
Development of a topic 30% 16 0,64 CA12, KA18, KA19, SA42, SA43, SA44, SA45
Exercises in class (Part 2) 30% 2 0,08 CA12, KA18, KA19, SA42, SA43, SA44, SA45
Attendance to the lectures 10% 45 1,8 CA12, KA18, KA19, SA42, SA43, SA44, SA45
Exercises in class (Part 1) 30% 2 0,08 CA12, KA18, KA19, SA42, SA43, SA44, SA45

Attendance to the lectures, exercises and develop a topic related to the course.

There will be a recovery exam for students who have submitted the exercises but failed with a grade higher than 3.5.

This subject/module does not foresee the single assessment system.

Bibliografía

1) “Five lectures on effective field theory”, David B. Kaplan (arXiv:nucl-th/0510023).

2) “Beyond the Standard Model”. Alex Pomarol (CERN Yellow Report CERN-2012-001 (arXiv:1202.1391).

3) “Gauge Theory of Elementary Particle Physics”, T. Cheng and L. Li (Oxford University Press 1988).

4) “The Future Of Grand Unification”, H. Georgi (Prog. Theor. Phys. Suppl. 170 (2007) 119).

5) “Grand Unified Theories”, S. Raby (arXiv:hep-ph/0608183).

6) “A Supersymmetry Primer'', S. P. Martin (arXiv:hep-ph/9709356).

7) “Strongly interacting electroweak theories and their five-dimensional analogs at the LHC”, A. Pomarol (Perspectives on LHC physics 259-282; also in Int. J. Mod. Phys. A24 (2009) 61).

Software

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Grupos e idiomas de la asignatura

La información proporcionada es provisional hasta el 30 de noviembre. A partir de esta fecha, podrá consultar el idioma de cada grupo a través de este enlace. Para acceder a la información, será necesario introducir el CÓDIGO de la asignatura

Tipo de docencia Grupo Idioma Semestre Turno
(TEm) Teoría (máster) 1 Inglés segundo cuatrimestre manaña-mixto