Fizyka cząstek elementarnych DPhil

University of Oxford - University of Oxford

.

Praca tego światowej klasy podwydziału dotyczy eksperymentalnej fizyki cząstek, astrofizyki cząstek i fizyki akceleratorowej. Fizyka cząstek to badanie podstawowych składników materii i ich wzajemnych oddziaływań. Osiąga się to albo bezpośrednio za pomocą akceleratorów, które tworzą badane cząstki, albo poprzez obserwację wysokoenergetycznych cząstek z kosmosu.

Podwydział jest jednym z największych w Wielkiej Brytanii i jest dobrze wyposażony do prowadzenia badań w szerokim zakresie tematów, od badania nowych cząstek wytwarzanych w akceleratorach wysokoenergetycznych po neutrina, ciemną materię i ciemną energię we Wszechświecie. Eksperymenty pododdziału prowadzone są w ośrodkach na całym świecie, w Szwajcarii, Japonii, USA i Kanadzie.

Spędzisz połowę pierwszego roku na kursie wykładowym oprócz rozpoczęcia badań i, jeśli to konieczne, spędzisz drugi rok na miejscu w swoim eksperymencie. Laboratoria w Oksfordzie i eksperymenty w zagranicznych placówkach zapewniają dostęp do zaawansowanego technologicznie środowiska i doskonałego szkolenia badawczego, które ma bezpośrednie zastosowanie w szerokim zakresie dziedzin.

Największy akcelerator na świecie, Wielki Zderzacz Hadronów (LHC) w CERN, działa, a w 2012 roku odkryto bozon Higgsa, cząstkę, o której sądzi się, że nadaje masę wszystkim cząstkom elementarnym. Zrozumienie jego właściwości jest jednym z głównych celów eksperymentu ATLAS. Grupa z Oxfordu koncentruje się również na poszukiwaniu nowych cząstek przewidywanych w supersymetrii i innych wykraczających poza teorie Modelu Standardowego. Wyjaśnienie naruszenia CP, jednej z tajemnic fizyki cząstek elementarnych, jest celem innego eksperymentu LHC, LHCb. Oba eksperymenty będą wymagały od Ciebie pozyskiwania i analizowania danych z maszyny o najwyższej energii na świecie.

Podwydział jest również zaangażowany w badania oscylacji neutrin i właściwości neutrin w eksperymencie T2K w Japonii, MicroBooNe i DUNE w USA oraz w Sudbury Neutrino Observatory (SNO ) w Kanadzie.

Podwydział od wielu lat uczestniczy w bezpośrednich poszukiwaniach ciemnej materii, a obecnie dostępne są stypendia związane z projektem LZ. Niedawno rozpoczął się program we współpracy z podwydziałem astrofizyki, mający na celu wyjaśnienie natury ciemnej energii za pomocą Legacy Survey of Space and Time (LSST) Obserwatorium Very C Rubin.

Przyszłość fizyki cząstek elementarnych zależy od rozwoju nowych instrumentów do wykrywania cząstek i nowatorskich pomysłów w fizyce akceleratorowej. Podwydział jest mocno zaangażowany w rozwój tych obszarów. Dysponuje znakomitym zapleczem do budowy nowych detektorów krzemowych potrzebnych do zwiększenia jasności LHC i innych zastosowań.

Podwydział odgrywa główną rolę w programie eksperymentalnym ProtoDune w CERN, który ma na celu przetestowanie i walidację technologii komory projekcji czasu ciekłego argonu do budowy detektora DUNE Far Detector w Sanford Underground Research Facility (SURF).

Ponadto, za pośrednictwem Instytutu Johna Adamsa, studenci mogą zaangażować się w szereg projektów dotyczących akceleratorów, które będą wykorzystywane w fizyce wysokich energii, fizyce jądrowej, jako źródła promieniowania rentgenowskiego oraz w zastosowaniach medycznych.