ELEMENTS OF QUANTUM FIELD THEORY
Anno accademico e docente
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- English course description
- Anno accademico
- 2016/2017
- Docente
- MAURO MORETTI
- Crediti formativi
- 6
- Periodo didattico
- Secondo Semestre
- SSD
- FIS/02
Obiettivi formativi
- Ci si propone di introdurre il principale strumento teorico per lo studio delle particelle elementari: la teoria dei campi relativistica. Lo studente dovrebbe essere in grado di formulare esplicitamente un modello lagrangiano, quantizzarlo ed utilizzarlo per il calcolo dei processi di scattering piu' elementari. Queste tecniche sono illustrate nell'ambito dell'elettrodinamica relativistica nel quale sono forniti gli elementi per il calcolo delle ampiezze di scattering e sono illustrate le principali problematiche relative ad aspetti teorici piu' avanzati: rinormalizzazione e teoria perturbativa agli ordini superiori
Prerequisiti
- Si assume una buona conoscenza della meccanica analitica e della meccanica quantistica. In particolare: formulazione lagrangiana della meccanica classica, equazione di Schroedinger, modelli esattamente solubili (propagazione di pacchetti d'onda, oscillatore armonico), teoria delle perturbazioni indipendente e dipendente dal tempo.
Contenuti del corso
- Formulazione lagrangiana per sistemi con un numero infinito di gradi di liberta': teorie dei campi, equazioni dei campi e teorema di Noether.
Cenni di teoria del gruppo di Poincare' e sue rapprezentazioni.
Quantizzazione delle rappresentazioni: scalare (Klein Gordon), spinoriale (Dirac) e vettoriale (potenziale elettromagnetico)'.
Teorie interagenti: matrice di evoluzione, teorema di Vick, formule di riduzione e matrice S.
Formulazione di tipo path integral per le teorie di campo. Approccio di Faaddev Popov alla quantizzazione di teorie di gauge. Quantiizzazione covariante del potenziale vettore e rimozione dei gradi di liberta' ridondanti.
Calcoli elementari (al prim'ordine della teoria perturbativa) di processi di scattering in elettrodinamica: compton scattering, bhabha scattering, produzione di coppie di fotoni.
Correzioni radiative al processo di scattering di un elettrone su un campo classico: rinormalizzazione e trattazione delle divergenze soffici e collineari. Metodi didattici
- Lezioni teoriche/esercitazioni.
Modalità di verifica dell'apprendimento
- Esame scritto/orale.
Testi di riferimento
- Peskin and Schroeder
An introduction to quantum field theory
Ramond
Field Theory a Modern Primer
Itzikson and Zuber
Quantum Field Theory
Weinberg
The Quantum Theory of Fields
