Titulación | Tipo | Curso | Semestre |
---|---|---|---|
2500097 Física | OT | 4 | 2 |
Se recomienda haber atendido con aprovechamiento las asignaturas de Mecánica Cuántica y Mecánica Teórica.
Introducir los conceptos más básicos (conceptuales y matemática) de la teoría cuántica de campos. Asimismo, el estudiante deberá adquirir la capacidad de aplicar con agilidad las herramientas de cálculo a diferentes tipos de problemas.
1. Motivación general.
2. Introducción (campos clásicos).
(a) Motivación para campos: problemas de muchos cuerpos. Un ejemplo
(b) Elementos de la teoría de campo clásica:
• Cálculo funcional (recordatorio)
• El formalismo lagrangiano y hamiltoniano. Ecuaciones de Euler-Lagrange.
• Teorema de Noether (más adelante (5.b))
(c) Unidades naturales.
3. Teoría cuántica no relativista de campos. Campos libres
(a) Bosones. Espacio fock. Operador número (interpretación de partículas) y estadística. Conexión con la mecánica cuántica.
(b) Fermiones. Espacio fock. Operador número (interpretación de partículas) y estadística. Conexión con la mecánica cuántica.
4. Grupo Poincare
(a) Grupo de Poincare y grupo de Lorentz. Recordatorio
(b) Álgebra de Lie asociada. Recordatorio
(c) Representación irreducible de una partícula. Método de Wigner. Little group, Spin, helicity. Caso masivo y sin masa
(d) Simetrías discretas: C, P, T (*)
5. Campos libres relativistas.
(a) Campo real de Klein-Gordon. Propagador y causalidad.
(b) Simetrías continuas. Teorema de Noether: cargas y corrientes asociadas. Tensor de energía-momento
(c) Campo complejo de Klein-Gordon. Simetría de carga
(d) Campo de Dirac: construcción. Propagador, simetrías, spin: helicidad y quiralidad. Teorema espín-estadística
(e) Campo para una partícula de spin-one masiva (*)
(f) Campo electromagnético
6. Interacción y electrodinámica cuántica (QED).
(a) Sección eficaz y matriz S
(b) Imagen de interacción y matriz S
(c) El teorema de Wick
(d) Cuantización de QED
(e) S-matriz a O (e^2). Diagramas de feynman
(f) Dispersión de Compton a nivel de árbo. Diagramas de Feynman y técnicas computacionales: trazas, espín, ...
(g) Reglas generalizadas de Feynman.
(h) Hidrógeno y átomos hidrogenoides en la teoría cuántica de campos (*)
(i) Las desintegraciones. Transiciones radiativas del hidrógeno.
(j) Otros procesos elementales de QED a nivel de árbol: e + e− → e + e−, e + e− → μ + μ−, ...
(k) Sobre la invariancia de gauge. Ejemplo de identidad de Ward (*)
Habrá clases magistrales donde se explicará la teoria con detalle.
Habrá clases magistrales donde se discutirá una selección de la lista de ejercicios.
El estudiante debe estudiar por su cuenta la teoría explicada en clase para profundizar y asentar los contenidos. Además el estudiante debe realizar en casa la lista de ejercicios con anterioridad a las clases de problemas.
Título | Horas | ECTS | Resultados de aprendizaje |
---|---|---|---|
Tipo: Dirigidas | |||
clases de problemas | 16 | 0,64 | 2, 1, 3, 4, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 13, 14, 15, 16, 18, 19, 21 |
clases de teoría | 33 | 1,32 | 2, 1, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 14, 15, 16, 18, 19, 20, 21 |
Tipo: Autónomas | |||
Discusiones, trabajo en grupo | 22 | 0,88 | 2, 1, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 17, 12, 13, 14, 15, 16, 18, 19, 20, 21 |
Estudio de los fundamentos teóricos | 42 | 1,68 | 2, 1, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 17, 12, 13, 14, 15, 16, 18, 19, 20, 21 |
Resolución de problemas en grupo o de forma autónoma | 30 | 1,2 | 2, 1, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 17, 12, 13, 14, 15, 16, 18, 19, 20, 21 |
Examen 1º parcial: 45% de la nota.
Examen 2º parcial: 50% de la nota.
Entrega selectiva de problemas: 5% de la nota.
Para poder participar en el examen de recuperación necesario haber sido evaluado previamente los dos parciales.
Examen de recuperación de los dos parciales: 95% de la nota. No hay nota mínima para poder optar a la
recuperación.
Título | Peso | Horas | ECTS | Resultados de aprendizaje |
---|---|---|---|---|
Entregas | 5% | 1 | 0,04 | 2, 1, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 17, 12, 13, 14, 15, 16, 18, 19, 20, 21 |
Examen 1 | 45% | 2 | 0,08 | 2, 1, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 19, 21 |
Examen 2 | 50% | 2 | 0,08 | 2, 1, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 19, 21 |
Examen de recuperación | 95% | 2 | 0,08 | 2, 1, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 19, 21 |
• D. Lurie, Particles and Fields
• S. Weinberg, The Quantum Theory of Fields
• L.H. Ryder, Quantum Field Theory
• M. Peskin and D. Schroeder, An introduction to Quantum Field Theory
• B. Hatfield, Quantum Field Theory of Point Particles and Strings
• J.F. Donoghue, E. Golowich, B.R. Holstein, Dynamics of the Standard Model • S. Pokorsky, Gauge Field Theories
• C. Itzykson and J. Zuber, Quantum Field Theory
• F.J. Yndurain, Elements of grup theory. https://arxiv.org/pdf/0710.0468