Physics - Fisica

ANGELO ESPOSITO
ANGELO ESPOSITO

OBIETTIVI GENERALI:
Il corso si pone come obiettivo lo studio dei fondamenti della Teoria Quantistica dei Campi a partire dalla quantizzazione dei campi liberi fino all'introduzione dell'interazione del campo di Dirac col campo elettromagnetico (QED) e alla definizione e calcolo della sezione d'urto. Lo studente al termine del corso avrà acquisito i concetti base della quantizzazione dei campi e sarà in grado di applicare le regole di Feynman per il calcolare una sezione d’urto a livello albero. Le conoscenze acquisite in questo corso sono indispensabili per i corsi più avanzati di Teoria dei Campi ed in particolare per chi prosegue col curriculum in Particle and Astroparticle Physics.

OBIETTIVI SPECIFICI:
A - Conoscenza e capacità di comprensione
OF 1) Conoscere le basi della teoria dei campi classica e quantistica, descrizione Lagrangiana e Hamiltoniana. Saper individuare le simmetrie di un sistema fisico e le relative quantità conservate.
OF 2) Comprendere le basi della quantizzazione canonica e la sua applicazione ai campi liberi e in interazione. Comprendere la definizione della matrice di scattering.
OF 3) Conoscere la definizione e le basi del calcolo di una sezione d’urto.

B – Capacità applicative
OF 5) Conoscere le regole di Feynman per l’interazione del campo di Dirac col campo elettromagnetico (QED) ed essere in grado di fare una semplice previsione teorica della sezione d’urto di un processo di QED a livello albero in teoria delle perturbazioni.
C - Autonomia di giudizio
OF 8) Essere in grado di integrare le conoscenze acquisite al fine di applicarle successivamente nel contesto più generale della Teoria dei Campi, della rinormalizzazione e in generale del calcolo delle perturbazioni di ordine superiore al primo.

D – Abilità nella comunicazione
OF 10) Saper discutere di argomenti di teoria quantistica dei campi con il necessario rigore e la conoscenze delle approssimazioni in uso.

E - Capacità di apprendere
OF 11) Avere la capacità di consultare autonomamente testi e articoli scientifici al fine di approfondire in modo autonomo alcuni argomenti introdotti durante il corso.

Comprensione dei concetti fondamentali della teoria di campo relativistica come: spazio di Fock e operatori di creazione/distruzione, teoria della scattering e matrice-S, microcausalità, rudimenti di teoria dei gruppi, rappresentazioni finito dimensionali del gruppo di Lorentz, teoria dei campi classici, simmetrie e quantità conservata, campi scalari, campi fermionici, campi vettoriali massless, Quantum Electrodynamics e il suo limite non-relativistico.

Concetti di meccanica quantistica: fermioni e bosoni, evoluzione di uno stato quantistico, spin, azione delle rotazioni su stati quantistici a spin definito.
Concetti di relatività ristretta: principio di relatività, trasformazioni di Lorentz, contrazione delle lunghezze, dilatazione dei tempi, e qualche rudimento di indici di Lorentz.
Concetti di meccanica analitica: Hamiltoniana ed equazioni di Hamilton, Lagrangiana ed equazioni di Eulero-Lagrange.
Concetti di matematica avanzata: algebra lineare, teoria delle distribuzioni, funzioni di Green ed equazioni differenziali alle derivate parziali.

In aula alla lavagna.

Di persona.