Corso di laurea in Fisica

Corsi caratterizzanti di ambito teorico della LT, in particolare Meccanica Quantistica, Meccanica Analitica, Relatività Speciale, Metodi Matematici della Fisica

Comprensione delle problematiche connesse all'estensione relativistica della meccanica quantistica, acquisizione degli strumenti necessari allo studio della teoria quantistica dei campi.

Conoscenza e capacita' di comprensione (knowledge and understanding)

Conoscenze approfondite della meccanica quantistica, della teoria classica dei campi, degli strumenti matematici avanzati e di tecniche di calcolo simbolico.

Dimestichezza con le principali rappresentazioni del gruppo di Lorentz e con le tecniche necessarie per costruire una teoria di campo attraverso la corrispondente "azione".

Comprensione delle principali equazioni di campo relativistiche (Klein-Gordon per i campi scalari, Dirac per i campi spinoriali, Proca e Maxwell per i campi elettromagnetici) e del concetto di propagatore in una teoria di campo non interagente.

Capacita' di applicare conoscenza e comprensione (applying knowledge and understanding)

Capacita’ di comprendere e padroneggiare metodi matematici e numerici opportuni nella risoluzione di problemi complessi.

 Capacità di svolgere calcoli elementari e di risolvere semplici problemi riguardanti le soluzioni libere delle equazioni di campo trattate.

Lezioni frontali, possibilmente svolte in presenza con l'ausilio della lavagna. Compatibilmente con il buon funzionamento della rete internet e degli strumenti informatici dell'aula, le lezioni verranno trasmesse in streaming e video-registrate e saranno fruibili come didattica a distanza attraverso la piattaforma Moodle. 

Il link per la connessione da remoto e' il seguente:

https://unito.webex.com/meet/mariaelena.boglione

 

 

https://unito.webex.com/meet/mariaelena.boglione

Viste le restrizioni attualmente in vigore per l'emergenza Covid, gli esami si svolgeranno a distanza ed in forma di solo colloquio orale, utilizzando la piattaforma Webex .

• Introduzione: difficoltà legate all'estensione relativistica della Meccanica Quantistica e  necessità di introdurre una teoria di campo.
• Trasformazioni del gruppo di Lorentz e di Poincaré.
• Comportamento di un campo locale per trasformazioni del gruppo di Poincaré
• Proprietà dell'Azione per campi scalari, spinoriali e vettoriali
• Teorema di Noether
• Costruzione dell'Azione relativa a campi scalari e spinoriali e derivazione delle relative equazioni del moto.
• Equazione di Dirac e sua interpretazione. Covarianza dell'eq. di Dirac.
• Comportamento dell'eq. di Dirac sotto trasformazioni di parità. Forme bilineari.
• Importanti identità per prodotti di matrici gamma e tracce. Correnti di Noether.
• Soluzioni libere dell'equazione di Dirac e loro interpretazione fisica.
• Spinori di Weyl. Operatori di chiralità, elicità e spin.
• Quantizzazione canonica del campo scalare e del campo scalare carico (complesso).
• Interpretazione fisica di particella e antiparticella.
• Conservazione della carica elettrica totale.
• Quantizzazione canonica del campo di spin 1/2.
• Teoria del Propagatore: Considerazioni sull'evoluzione temporale dell'operatore di campo e sulla causalità. Propagatore del campo di Klein-Gordon - Propagatore del Campo di Dirac.
• Richiami sul Campo Elettromagnetico ed Equazioni di Maxwell
• Elettromagnetismo massivo ed equazione di Proca
• Quantizzazione del campo elettromagnetico massivo - Vettori di polarizzazione 
• Quantizzazione del campo elettromagnetico massless
• Interazione di una particella carica in campo elettromagnetico. Teorie di gauge e campo di gauge. Definizione di derivata coviariante. Prescrizione di accoppiamento minimale.
• Simmetrie discrete: trasformazione di parità, inversione temporale, coniugazione di carica.

E. Barone, Relatività, Bollati Boringhieri;

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

 

Propedeuticità: Meccanica Analitica e Statistica, Meccanica Quantistica I e II. Modalità di frequenza: lezioni frontali, frequenza non obbligatoria