Titulación | Tipo | Curso | Semestre |
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4313861 Física de Altas Energias, Astrofísica y Cosmología/High Energy Physics, Astrophysics and Cosmology | OT | 0 | 1 |
Se recomienda haber atendido con aprovechamiento la asignatura de Introducción a la Física del Cosmos.
El objetivo principal de este curso es aprender los conceptos básicos y las técnicas necesarias para poder entender la teoría cuántica de campos. Se pondrá especial enfasis en la física de las partículas elementales, y, en particular, en la electrodinámica cuántica.
1. Introducción
(a) Espacio de fock. Estados asintóticos
(b) Unidades naturales
(c) Sección eficaz y matriz S
(d) Imagen de interacción y matriz S
(e) Desintegración
2. Grupo Poincare. Recordatorio
(a) Grupo Poincare y grupo Lorentz.
(b) Álgebra de Lie asociada.
(c) Representación irreducible de una partícula. Método de Wigner. Grupo pequeño.
quiralidad, helicidad. Caso masivo y sin masa
(d) Simetrías discretas: C, P, T (*)
3. Interacción (caso escalar)
(a) Campo real de Klein-Gordon. Propagador y causalidad
(b) Motivación para campos causales (libres)
(c) Teorema de Wick
(d) Simetrías continuas. Teorema de Noether: cargas y corrientes asociadas.
Tensor energía-momento
(e) Campo complejo Klein-Gordon. Simetría de carga. Antipartícula.
4. Electrodinámica cuántica (QED)
(a) Campo para una partícula masiva de espín 1: campo de Proca
(b) Campo para una partícula de espín 1 sin masa: campo electromagnético
(c) SL (2, C) y representaciones irreducibles no unitarias del grupo Lorentz
(d) Campo de Dirac: construcción. Propagador, simetrías, spin: helicidad y
quiralidad. Teorema de espín-estadística.
(e) Cuantización de QED
(f) Matriz S a O (e^2).
• Procesos elementales de QED a nivel de árbol: dispersión de Compton,
e + e− → e + e−, e + e− → μ + μ−, ...
• Diagramas de Feynman y técnicas computacionales: trazas, espín, ...
(g) Acerca de la invariancia de gauge. Ejemplos de identidad de Ward
(h) Reglas generalizadas de Feynman
(i) Bremsstrahlung suave (*)
5. Más allá del nivel del árbol. Introducción
(a) Infinitos y regularización dimensional.
(b) Polarización al vacío.
(c) Renormalización de la carga eléctrica.
(d) Teorema óptico.
(e) Relaciones de dispersión (*)
(f) Estados ligados en la teoría del campo cuántico: átomos hidrógenoides (*)
(g) Renormalización de QED (*)
6. Más allá de la teoría de la perturbación.
(a) Formalismo LSZ y simetría de cruce (ejemplos).
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 |
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Tipo: Dirigidas | |||
Teoria i problemes | 45 | 1,8 | 1, 2, 3, 4, 5 |
Tipo: Autónomas | |||
Estudio, ejercicios | 84 | 3,36 | 1, 2, 3, 4, 5 |
Examen: 50%
Entrega de ejercicios: 40%
Participación en clase y presentación oral de algunos ejercicios: 10%
Examen de recuperación: 50%. Condición necesaria: tener una nota igual o superior a 3.5 en la nota final anterior.
Título | Peso | Horas | ECTS | Resultados de aprendizaje |
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Entrega de ejercicios | 40% | 15 | 0,6 | 1, 2, 3, 4, 5 |
Examen | 50% | 3 | 0,12 | 1, 2, 3, 4, 5 |
Participación en clase y presentaciones orales | 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