- Oggetto:
- Oggetto:
Teoria dei Sistemi Complessi alle basse e alte temperature
- Oggetto:
Theory of Complex Systems at low and high temperature
- Oggetto:
Anno accademico 2014/2015
- Codice dell'attività didattica
- MFN1512
- Docenti
- Prof. Maria Benedetta Barbaro (Titolare del corso)
Prof. Wanda Maria Alberico (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
008510-103 Laurea Magistrale in Fisica ind. Fisica dell'Ambiente e delle Tecnologie Avanzate - Anno
- 1° anno 2° anno
- Periodo didattico
- Secondo periodo didattico
- Tipologia
- D=A scelta dello studente
- Crediti/Valenza
- 6
- SSD dell'attività didattica
- FIS/02 - fisica teorica, modelli e metodi matematici
FIS/04 - fisica nucleare e subnucleare - Modalità di erogazione
- Tradizionale
- Lingua di insegnamento
- Italiano
- Modalità di frequenza
- Facoltativa
- Tipologia d'esame
- Orale
- Prerequisiti
- Buona conoscenza della Meccanica Quantistica, di concetti di base della fisica nucleare e delle particelle, della relativita'
- Oggetto:
Sommario insegnamento
- Oggetto:
Obiettivi formativi
Introdurre le problematiche legate alla trattazione teorica di sistemi complessi, quali i nuclei atomici (a temperatura zero) e il plasma di quark e gluoni (ad alta temperatura) e presentare le principali tecniche (perturbative e non) utili per una descrizione accurata entro i limiti desiderati. A tal fine vengono introdotte le principali nozioni della trattazione di un sistema di particelle (fermioni o bosoni) mediante la teoria dei campi, sia a temperatura zero che a temperatura finita.
- Oggetto:
Risultati dell'apprendimento attesi
Conoscenza e capacità di comprensione (knowledge and understanding)
Conoscenze approfondite della meccanica quantistica e della teoria quantistica dei campi.
Conoscenza approfondita sui principali metodi, perturbativi e non perturbativi, di teoria dei campi quantistica applicata allo studio di sistemi a molti corpi sia a temperatura zero che a temperatura finita.
Capacita' di applicare conoscenza e comprensione (applying knowledge and understanding)
Comprensione della sinergia e dialettica fra sviluppi teorici e progressi sperimentali, verifica ed applicazione di modellizzazioni di sistemi fisici complessi.
Capacita' di scelta dei modelli e degli strumenti matematici piu’ opportuni nella risoluzione di problemi relativi a sistemi complessi, dipendentemente dalle caratteristiche fisiche del sistema in oggetto (materia ordinaria o materia in condizioni estreme di temperatura e densita')
- Oggetto:
Programma
1) Richiami sulla seconda quatizzazione: Operatori di campo e funzioni di Green.
2) Temperatura zero:
- Studio di sistemi di fermioni e bosoni interagenti.
- Approssimazione di Hartree-Fock; diagrammi a scala ed equazione di
Bethe-Salpeter; equazione di Dyson; Hartree-Fock dipendente dal tempo,
ovvero Random Phase Approximation.
- Teoria della risposta lineare e modi collettivi.
- Cenni su modelli nucleari relativistici: Relativistic Mean Field theory.
3) Temperatura finita:
- Richiami sul formalismo gran canonico
- Campi di Matsubara
- Funzione di Green a temperatura finita e relazioni con osservabili fisiche
- Sviluppo perturbativo della funzione di partizione
- Diagrammi e regole di Feynman
- Equazione di Dyson1) Short recollection about second (field) quantization: field operators and Green's functions
2) Zero Temperature:
- Systems of interacting Fermions and Bosons.
- Hartree-Fock approximation; ladder diagrams and the Bethe-Salpeter equation; Dyson equation, Time dependent Hartree-Fock (alias: Random Phase Approximation)
- Linear response theory and collective modes.
- Short introduction to relativistic nuclear models: the Relativistic Mean Field theory.
3) Finite Temperature:
- Recollections about Grand Canonical Formalism
- Matsubara's fields - Finite temperature Green's functions and relations with physical observables
- Perturbative expansion of the partition function.
- Feynman diagrams and rules.
- Dyson equation at finite T.
Testi consigliati e bibliografia
- Oggetto:
Fetter, A. L.; Walecka, J. D. (2003).
Quantum Theory of Many-Particle Systems.
New York: Dover. ISBN 0-486-42827-3
Ring, P. and Schuck, P. (2004).
Nuclear Many Body Problem.
Springer, ISBN: 3-540-212
Nozières, P. (1997).
Theory of Interacting Fermi Systems.
Addison-Wesley. ISBN 0-201-32824-0.
J.I. Kapusta (1993)
Finite Temperature Field Theory
Cambridge Univ. Press
M. Le Bellac (2000)
Thermal Field Theory
Cambridge Univ. Press
Appunti dei docenti- Oggetto:
