Università degli studi dell'Insubria

FISICA TEORICA

A.A. di erogazione 2016/2017

Laurea Magistrale in FISICA
 (A.A. 2016/2017)
Anno di corso: 
1
Tipologia di insegnamento: 
Caratterizzante
Settore disciplinare: 
FISICA TEORICA, MODELLI E METODI MATEMATICI (FIS/02)
Crediti: 
6
Ciclo: 
Secondo Semestre
Ore di attivita' frontale: 
60
Dettaglio ore: 
Lezione (60 ore)

L’obiettivo del corso è di fornire gli strumenti di base della fisica teorica moderna, una comprensione di base delle teorie quantistiche dei campi ed in particolare i rudimenti dell’elettrodinamica quantistica. Gli studenti dovranno essere in grado di applicare i metodi acquisiti alla soluzione di problemi nell’ambito dell’elettrodinamica quantistica, di modelli scalari e alla discussione di modelli generali.

E’ richiesta una conoscenza di base della meccanica quantistica, della teoria della relatività speciale e delle principali teorie di campo classico.

TEORIE CLASSICHE DI CAMPO: Richiami di teoria dei gruppi di Lie. Simmetrie interne e simmetrie esterne. Il gruppo di Poincaré. Le teorie di Yang Mills. Simmetrie e quantità conservate. Il teorema di Noether. Conservazione di energia, momento e momento angolare totale. Cariche conservate. Calcolo funzionale e formalismo Hamiltoniano.

IL CAMPO SCALARE: Il campo scalare libero. Quantizzazione canonica. Principio di corrispondenza. L’operatore di campo e lo spazio di Fock. Rappresentazione dell’algebra dei campi. Il problema dell’ordinamento. Il campo interagente. Analisi dello spettro e condizioni asintotiche. La rinormalizzazione. Il formalismo LSZ. Integrale sui cammini per la meccanica quantistica e per le teorie di campo. Calcolo del propagatore libero. Formulazione della teoria perturbativa tramite integrazione sui cammini. Le regole di Feynman per il calcolo delle ampiezze. Calcolo delle sezioni d’urto. Le regole di Cutkosky per campi instabili e calcolo della vita media. Il problema della rinormalizzabilità. Teorie rinormalizzabili. Metodi di regolarizzazione e rinormalizzazione. Il teorema di Lehmann Kaellen. Correzioni quantistiche ai propagatori e ai vertici. L’azione quantistica. Particelle a massa nulla e divergenze infrarosse.

IL CAMPO DI DIRAC: Il campo di Dirac libero. Quantizzazione canonica del campo di Dirac. Formalismo LSZ per il campo di Dirac. Integrazione sui cammini per campi fermionici, metodi generali. Il determinante funzionale. Le regole di Feynman per il campo di Dirac interagente. Calcolo delle sezioni d’urto e tempi di decadimento per campi di Dirac. Massa, chiralità e campi chirali. Campi di Majorana. Rinormalizzabilità per le teorie di campo con campi di Dirac.

ELETTRODINAMICA QUANTISTICA: Il campo elettromagnetico e là invarianza di gauge. Il problema del gauge fixing e della covarianza. Teorie di gauge generali. Formulazione delle teorie di gauge quantistiche mediante integrazione sui cammini. Il determinante di Faddeev-Popov. I ghost. Disaccoppiamento dei ghost nel caso del campo elettromagnetico. L’elettrodinamica spinoriale. Regole di Feynman per l’elettrodinamica. Calcolo delle sezioni d’urto in elettrodinamica: sezioni d’urto Thomson, Bhabha, Klein-Nishina. Correzioni radiative in elettrodinamica. Le identità di Ward. Calcolo del momento magnetico anomalo dell’elettrone.

ESERCITAZIONI: Soluzione di alcuni esercizi e cenni ad eventuali complementi quali la rottura spontanea delle simmetrie o il modello elettrodebole.

Mark Srednicki, Quantum Field Theory, Cambridge University Press.

Note fornite dal docente.

Cerchi il programma? Potrebbe non essere ancora stato caricato o riferirsi ad insegnamenti che verranno erogati in futuro.
Seleziona l‘anno in cui ti sei immatricolato e troverai le informazioni relative all'insegnamento del tuo piano di studio.

A.A. 2017/2018

Anno di corso: 1
Curriculum: PERCORSO COMUNE

A.A. 2015/2016

Anno di corso: 1
Curriculum: PERCORSO COMUNE

A.A. 2014/2015

Anno di corso: 1
Curriculum: PERCORSO COMUNE

A.A. 2013/2014

Anno di corso: 1
Curriculum: PERCORSO COMUNE