Physics - Fisica

ALFREDO LEONARDO URBANO

OBIETTIVI GENERALI:

Questo corso introdurrà lo studente ai concetti, alle idee e agli strumenti più importanti della teoria quantistica dei campi che è diventato il linguaggio universale per descrivere tutte le forze fondamentali in natura.
Lo studente capirà come costruire teorie di campo, quantizzarle in presenza di interazioni e come applicare tecniche avanzate di regolarizzazione e rinormalizzazione.
Il corso includerà la struttura matematica delle teorie di gauge non abeliane e il loro ruolo nella nostra attuale comprensione delle forze fondamentali.

OBIETTIVI SPECIFICI:

A - Conoscenza e capacità di comprensione

L'obiettivo è che gli studenti sviluppino una comprensione critica degli argomenti trattati durante il corso, sia per quanto riguarda gli aspetti puramente teorici che in relazione alle applicazioni ai diversi fenomeni fisici, e che sviluppino un'adeguata conoscenza dei metodi applicati nella fisica teorica, con particolare riferimento alle metodologie abitualmente utilizzate per condurre ricerche in questo settore.

B – Capacità applicative

Oltre alla comprensione degli argomenti e dei metodi utilizzati durante le lezioni, uno degli obiettivi del corso è quello di consentire agli studenti di applicare gli stessi metodi a nuovi problemi, siano essi di studio o di ricerca.

C - Autonomia di giudizio

Uno degli obiettivi principali del corso è che gli studenti sviluppino capacità critiche rispetto agli argomenti trattati. Spesso sono incoraggiati a seguire altri percorsi (oltre a quelli seguiti durante le lezioni) per il raggiungimento dei risultati, oppure a proporre interpretazioni o letture differenti da quelle presentate dal docente dei risultati stessi. Spesso durante le lezioni agli studenti viene chiesto di dare suggerimenti o fare preventivi in relazione a calcoli specifici, con l'obiettivo di favorire la loro autonomia di pensiero e la loro capacità di operare delle scelte di fronte a passaggi delicati.

D - Communication skills

Il corso si propone di aumentare le capacità comunicative degli studenti, fornendo loro strumenti metodologici che consentano di migliorare la capacità di discutere in modo originale argomenti relativi agli aspetti teorici e applicativi della teoria quantistica dei campi.

E - Capacità di apprendere

Uno degli obiettivi più importanti del corso è quello di fornire agli studenti una metodologia che permetta loro di avere accesso ad un continuo aggiornamento delle conoscenze, cercando in particolare di aumentare la loro capacità di confrontarsi con la letteratura specialistica.

Sono prerequisiti importanti le conoscenze previste nel corso di Meccanica Quantistica Relativistica. E' inoltre richiesta una buona conoscenza del formalismo quadrivettoriale della relatività speciale.

Teoria Quantistica dei Campi oltre il livello albero: Il problema degli infiniti e la rinormalizzazione.
Rinormalizzazione della QED
Simmetrie in QFT
Introduzione alle teorie di gauge non-abeliane (senza quantizzazione)
Teorema di Goldstone e rottura spontanea della simmetria
Introduzione al Modello Standard
Contenuto in campi e numeri quantici
Rottura spontanea della simmetria elettrodebole: spettro di massa ed accoppiamenti al livello albero

M. D. Schwartz, "Quantum Field Theory and the Standard Model," Cambridge University Press.
S. Weinberg, "The Quantum Theory of Fields: 1," Cambridge University Press.

Il corso si basa sulla frequenza in classe delle lezioni frontali alla lavagna

La valutazione finale prevede un esame orale.
L'esame orale consiste in un colloquio sui temi illustrati nel corso.
Nella valutazione si terrà conto di:
- correttezza dei concetti esposti;
- chiarezza e rigore espositivo.