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Oggetto:
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Fondamenti di teoria dei campi

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An Introduction to Quantum Field Theory

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Anno accademico 2019/2020

Codice dell'attività didattica
MFN0877
Docente
Prof. Gian Piero Passarino (Titolare del corso)
Corso di studi
008510-101 Laurea Magistrale in Fisica ind. Fisica Nucleare e Subnucleare e Biomedica
008510-102 Laurea Magistrale in Fisica ind. Astrofisica e Fisica Teorica
Anno
1° anno
Periodo didattico
Secondo periodo didattico
Tipologia
B=Caratterizzante
Crediti/Valenza
6
SSD dell'attività didattica
FIS/02 - fisica teorica, modelli e metodi matematici
Modalità di erogazione
Tradizionale
Lingua di insegnamento
Italiano
Modalità di frequenza
Facoltativa
Tipologia d'esame
Scritto ed orale
Prerequisiti
Meccanica quantistica relativistica
Relativistic Quantum Mechanics
Propedeutico a
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Sommario insegnamento

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Obiettivi formativi

Il corso si prefigge lo scopo di introdurre i concetti primari della teoria quanto-relativistica dei campi e di discutere le loro applicazioni. La discussione degli argomenti è autocontenuta ed il materiale esposto permette una comprensione del Modello Standard e delle sue fondamentali consequenze sperimentali.

The course aims at introducing the primary concepts of quantum-relativistic field theory and at discussing their applications. The discussion of the topics is self included and the presented material allows an understanding of the Standard Model and its principal experimental consequences.

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Risultati dell'apprendimento attesi

Lo studente sarà in grado di descrivere applicazioni della teoria quantistica dei campi alla fisica delle interazioni fondamentali

The student will be able to describe the applications of quantum field theory to Fundamental Interaction Physics.

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Modalità di insegnamento

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Modalità di verifica dell'apprendimento

Esame scritto consistente nella soluzione di uno o più esercizi scelti tra quelli discussi durante il corso. Esame orale.

NUOVA MODALITA' EMERGENZA SANITARIA

Visto il perdurare della situazione covid-19 a livello di Unito anche la prossima sessione di esami si svolgera` in modalita` ``essay". Per chi avesse gia` sostenuto e superato la prova scritta l'essay dovra` essere di 3 pagine, 5 pagine altrimenti. L'essay dovra` rappresentare uno sviluppo di argomenti trattati a lezione.

Per la consegna contattare il docente. Il file corrispondente dovra` contenere l'anno di frequenza, Nome e Cognome del candidato e titolo dell'essay.


Si richiede che il file sia Cognome_Nome_FTC_mese.pdf ed inviato a giampiero@to.infn.it

La modalita` di registrazione prevede la possibilita` di rifiuto entro 5 giorni dalla registrazione del voto.

Written exam concerning the solution of one or more exercises chosen among the ones discussed during the course. Oral Examination.

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Attività di supporto

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Programma

Campi scalari: Principio di azione - Campi scalari relativistici - Invarianze e Conservazioni - Gruppi di Lie e simmetrie interne - Quantizzazione canonica - Simmetrie quantistiche - Particelle e funzioni di Green - Campi in interazione e scattering -  Teorema di Wick - Integrali funzionali e teoria delle perturbazioni - Diagrammi di Feynman e regole di Feynman - Scattering e sezioni d'urto per campi scalari - Matrice S - Formalismo LSZ - Rappresentazione di Kallen – Lehman. Campi con spin . Equazioni spinoriali e Lagrangiane - Campi vettoriali e Lagrangiane - Interazioni ed invarianze di gauge locali - Spin e quantizzazione canonica - Soluzioni con massa - Soluzioni a massa nulla - Integrali di cammino fermionici - Fermioni in un campo esterno - Vettori di gauge e ghosts -  Introduzione alla quantizzazione delle teorie di gauge - Formule di riduzione e sezioni d'urto -  ormalismo LSZ - Teorema di Wick per i fermioni - Teorema di Goldstone e meccanismo di Higgs - Catastrofe infrarossa - Introduzione al Modello Standard - Introduzione alla QCD - Decadimenti di bosoni vettoriali - Decadimento del mu - Processi di annichilazione - Scattering Bhabha - Modello a partoni.

Scalar Fields: Action principle  - Relativistic scalar fields  - Invariance and conservation laws  - Lie Groups and internal symmetries  - Canonical quantization  - Quantum symmetries - Green functions - Interacting fields and scattering - Functional integrals and perturbation theory - Wick theorem - LSZ formalism - Feynman diagrams and rulesn -  Scattering and cross-sections - S matrix. Spin: Lagrangians and equations - Vector fields and Lagrangians - Interazioni ed invarianze di gauge locali - Spin and canonical quantization - Massive solutions - Massless solutions - Fermionic functional integrals - Fermions in external fields - Gauge theories and ghosts - Reduction formulae and cross-sections - Goldstone theorem and Higgs mechanism - Introduction to the Standard Model - Introduction to QCD - Vector boson decay - mu decay - Annihilation processes - Bhabha scattering - Parton model.

Testi consigliati e bibliografia

Oggetto:

G. Sterman, ''An Introduction to quantum field theory,'', Cambridge, UK: Univ. Pr;

M.J.G. Veltman, ''Diagrammatica: The Path to Feynman rules,'',Cambridge, UK: Univ. Pr. (1994) ;

C. Itzykson and J.B. Zuber, ''Quantum Field Theory,'', New York, Usa: Mcgraw-hill (1980)

G. Sterman, ''An Introduction to quantum field theory,'', Cambridge, UK: Univ. Pr;

M.J.G. Veltman, ''Diagrammatica: The Path to Feynman rules,'',Cambridge, UK: Univ. Pr. (1994) ;

C. Itzykson and J.B. Zuber, ''Quantum Field Theory,'', New York, Usa: Mcgraw-hill (1980)



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Orario lezioni

GiorniOreAula
Martedì9:00 - 11:00Aula D Dipartimento di Fisica
Mercoledì9:00 - 11:00Aula D Dipartimento di Fisica
Giovedì9:00 - 11:00Aula D Dipartimento di Fisica
Venerdì9:00 - 11:00Aula D Dipartimento di Fisica

Lezioni: dal 13/01/2020 al 13/03/2020

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Note

Frequenza fortemente consigliata

Attendance at the course is strongly suggested.

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Ultimo aggiornamento: 04/06/2020 08:28
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