Corsi di Laurea Corsi di Laurea Magistrale Corsi di Laurea Magistrale
a Ciclo Unico
Scuola di Scienze
ASTROPHYSICS AND COSMOLOGY
Insegnamento
THEORETICAL PHYSICS
SCP7081638, A.A. 2019/20

Informazioni valide per gli studenti immatricolati nell'A.A. 2019/20

Principali informazioni sull'insegnamento
Corso di studio Corso di laurea magistrale in
ASTROPHYSICS AND COSMOLOGY
SC2490, ordinamento 2019/20, A.A. 2019/20
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Curriculum THEORY AND MODELLING [001PD]
Crediti formativi 6.0
Tipo di valutazione Voto
Denominazione inglese THEORETICAL PHYSICS
Sito della struttura didattica http://astrophysicsandcosmology.scienze.unipd.it/2019/laurea_magistrale
Dipartimento di riferimento Dipartimento di Fisica e Astronomia "Galileo Galilei"
Obbligo di frequenza
Lingua di erogazione INGLESE
Sede PADOVA
Corso singolo È possibile iscriversi all'insegnamento come corso singolo
Corso a libera scelta È possibile utilizzare l'insegnamento come corso a libera scelta

Docenti
Responsabile GIANGUIDO DALL'AGATA FIS/02

Dettaglio crediti formativi
Tipologia Ambito Disciplinare Settore Scientifico-Disciplinare Crediti
CARATTERIZZANTE Teorico e dei fondamenti della fisica FIS/02 6.0

Organizzazione dell'insegnamento
Periodo di erogazione Secondo semestre
Anno di corso I Anno
Modalità di erogazione frontale

Tipo ore Crediti Ore di
didattica
assistita
Ore Studio
Individuale
LEZIONE 6.0 48 102.0

Calendario
Inizio attività didattiche 02/03/2020
Fine attività didattiche 12/06/2020
Visualizza il calendario delle lezioni Lezioni 2019/20 Ord.2019

Commissioni d'esame
Nessuna commissione d'esame definita

Syllabus
Prerequisiti: Meccanica classica e quantistica.
Conoscenze e abilita' da acquisire: Il corso offre una prima introduzione alle teorie quantistiche di campo.
Modalita' di esame: Scritta. Soluzione di uno o più problemi.
Criteri di valutazione: Conoscenza e comprensione degli argomenti del corso. Capacità di risolvere problemi elementari legati alle tematiche del corso.
Contenuti: 1. Classical and quantum mechanics of particles.
Lagrangian, action, principle of least action, Hamiltonian, Poisson brackets, Quantization, Symmetries in Quantum Mechanics, Schroedinger, Heisenberg and interaction picture.

2. Classical field theory.
Functional derivative. Principle of least action for fields, Hamiltonian, Hamilton equations.

3. Symmetries and conservation laws.
Noether's theorem, Spacetime symmetries and conserved quantities, internal symmetries and conserved charges.

4. Scalar field.
Classical real scalar field. Klein-Gordon equation and solution. Canonical quantization. Normal ordering. Fock space. Microcausality.
Classical and quantum complex scalar field. Internal symmetry and conserved charge. The scalar propagator.

5. Spinors.
Lorentz group and its representations. Spinor fields. Lagrangian for a Dirac spinor field. General solution of the Dirac equation. Energy and helicity projectors. Canonical quantization for the Dirac field (and anticommutators). Fermion propagator. Minimal coupling and covariant derivative. Non-relativistic limit, gyromagnetic factor.

6. Vector fields.
Classical vector field. Proca equation. Classical electromagnetic field theory. Gauge invariance. Lorentz gauge. Gauge fixing. Lagrangian and Hamiltonian densities in the Feynman gauge. General solution. Covariant quantization. Fock space and indefinite metric. Unphysical polarizations. Gupta-Bleuler condition. Propagator.

7. Interactions.
Interactions in a classical field theory. The S-matrix expansion and transition probability. T-products.

8. QED.
S-matrix expansion in QED. Feynman diagrams in coordinate space and in momentum space. 2->2 scattering processes. Photon and electron self-energies. The Compton scattering. QED Feynman rules. The cross-section.
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento: Lezioni alla lavagna.
Eventuali indicazioni sui materiali di studio:
Testi di riferimento:
  • Mandl, Franz; Shaw, Graham, Quantum field theoryFranz Mandl, Graham Shaw. Hoboken: John Wiley, 2010. Cerca nel catalogo

Didattica innovativa: Strategie di insegnamento e apprendimento previste
  • Lecturing
  • Problem based learning
  • Problem solving