Titulació | Tipus | Curs | Semestre |
---|---|---|---|
4313861 Física d'Altes Energies, Astrofísica i Cosmologia / High Energy Physics, Astrophysics and Cosmology | OT | 0 | 1 |
Es recomana haver atès amb aprofitament l'assignatura d'Introducció a la Física del Cosmos.
L'objectiu principal d'aquest curs és aprendre els conceptes bàsics i les tècniques necessàries per a poder entendre la teoria quàntica de camps. Es posarà especial èmfasi en la física de les partícules elementals, i, en particular, en l'electrodinàmica quàntica.
1. Introducció
(A) Espai de Fock. Estats asimptòtics
(B) Unitats naturals
(C) Secció eficaç i matriu S
(D) Imatge d'interacció i matriu S
(I) Desintegració
2. Grup de Poincare. recordatori
(A) Grup de Poincare i grup de Lorentz.
(B) Àlgebra de Lie associada.
(C) Representació irreductible d'una partícula. Mètode de Wigner. Grup petit.
quiralitat, helicidad. Cas massiu i sense massa
(D) Simetries discretes: C, P, T (*)
3. Interacció (cas escalar)
(A) Camp real de Klein-Gordon. Propagador i causalitat
(B) Motivació per camps causals (lliures)
(C) Teorema de Wick
(D) Simetries contínues. Teorema de Noether: càrregues i corrents associades.
Tensor energia-moment
(I) Camp complex Klein-Gordon. Simetria de càrrega. Antipartícula.
4. Electrodinàmica quàntica (QED)
(A) Camp per a una partícula massiva d'espí 1: camp de Proca
(B) Camp per a una partícula d'espí 1 sense massa: camp electromagnètic
(C) SL (2, C) i representacions irreductibles no unitàries de el grup Lorentz
(D) Camp de Dirac: construcció. Propagador, simetries, espí: helicidad i
quiralitat. Teorema de espí-estadística.
(I) Quantització de QED
(F) Matriu S a O (e^2).
• Processos elementals de QED a nivell d'arbre: dispersió de Compton,
e + e- → i + e-, e + e- → μ + μ-, ...
• Diagrames de Feynman i tècniques computacionals: traces, espí, ...
(G) Sobre la invariància de gauge. Exemples d'identitat de Ward
(H) Regles generalitzades de Feynman
(I) Bremsstrahlung suau (*)
5. Més enllà del nivell arbre. Introducció
(A) Infinits i regularització dimensional.
(B) Polarització al buit.
(C) Renormalització de la càrrega elèctrica.
(D) Teorema òptic.
(I) Relacions de dispersió (*)
(F) Estats lligats a la teoria de camp quàntic: àtoms hidrogenoids (*)
(G) Renormalització de QED (*)
6. Més enllà de la teoria de la pertorbació.
(A) Formalisme LSZ i simetria de creuament (exemples).
Hi haurà classes magistrals on s'explicarà la teoria amb detall.
Hi haurà classes magistrals on es discutirà una selecció de la llista d'exercicis.
L'estudiant ha d'estudiar pel seu compte la teoria explicada a classe per aprofundir i assentar els continguts. A més l'estudiant ha de fer a casa la llista d'exercicis amb anterioritat a les classes de problemes.
Títol | Hores | ECTS | Resultats d'aprenentatge |
---|---|---|---|
Tipus: Dirigides | |||
Teoria i problemes | 45 | 1,8 | 1, 2, 3, 4, 5 |
Tipus: Autònomes | |||
Estudi, exercicis | 84 | 3,36 | 1, 2, 3, 4, 5 |
Examen: 50%
Lliurament d'exercicis: 40%
Participació a classe i presentació oral d'alguns exercicis: 10%
Examen de recuperació: 50%. Condició necessària: tenir una nota igual o superior a 3.5 a la nota final anterior.
Títol | Pes | Hores | ECTS | Resultats d'aprenentatge |
---|---|---|---|---|
Entrega d'exercicis | 40% | 15 | 0,6 | 1, 2, 3, 4, 5 |
Examen | 50% | 3 | 0,12 | 1, 2, 3, 4, 5 |
Participació en classe i presentacions orals | 10% | 3 | 0,12 | 1, 2, 3, 4, 5 |
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
Donogue, Golowitch and Holstein. Dynamics of the Standard Model
Pokorsky. Gauge Field Theories
C. Itzykson and J. Zuber. Quantum Field Theory