Classificazione degli stati di particella libera. Simmetrie interne globali. Modello a quark degli adroni. Teorie di Gauge. Particelle in interazione: espansione perturbativa degli elementi di matrice di Scattering.Diagrammi di Feynman. Applicazioni al calcolo di sezioni d'urto e di vite medie in elettrodinamica quantistica e nelle interazioni deboli. Rottura spontanea di simmetria e meccanismo di Higgs. Costruzione del modello elettrodebole.
F.Mandl, G.Shaw: Quantum Field Theory;
M.E.Peskin, D.V.Schroeder: An Introduction to Quantum Field Theory;
T.P.Cheng,L.F.Li: “Gauge theory of elementary particle physics”
Obiettivi Formativi
A partire da conoscenze di base di meccanica ed elettromagnetismo classici, di meccanica quantistica, di elementi di relatività speciale, di teoria dei gruppi, delle equazioni d'onda relativistiche e della quantizzazione dei campi liberi scalari e spinorale, si acquisisce capacità nel calcolo di sezioni d’urto e di vite medie per processi coinvolgenti particelle elementari interagenti, tramite lo sviluppo in diagrammi di Feynman e relative regole di calcolo, a ordine albero. Il corso si propone anche di fornire conoscenze teoriche sulla Rottura spontanea di simmetria e il legame con le transizioni di fase, sul meccanismo di Higgs. sulle teorie di gauge e le teorie efficaci di bassa energia.
Prerequisiti
Corsi vincolanti:
Corsi obbligatori.
Corsi raccomandati: Teoria dei gruppi.
Metodi Didattici
CFU: 6
Numero di ore relative alle attivita' in aula: 48
Altre Informazioni
Orario di ricevimento:
su appuntamento
Modalità di verifica apprendimento
Esame orale
Programma del corso
Applicazioni di teoria dei gruppi alla fisica delle particelle (classificazione degli stati di particella libera, simmetrie interne delle particelle, modello a quark degli adroni). Teorie effettive e teorie di gauge, abeliane e non abeliane. Propagatori. Matrice di scattering. Teorema di Wick. Espansione perturbativa in rappresentazione di interazione. Derivazione delle regole di Feynman in teorie di gauge e effettive. Rottura spontanea di simmetria nel caso globale e locale. Meccanismo di Higgs. Cenni alle interazioni deboli e introduzione al Modello Standard Elettrodebole. Applicazioni dei metodi acquisiti nel calcolo di processi elementari a albero (sezioni d'urto e vite medie) in elettrodinamica scalare e spinoriale, nel modello elettrodebole e in teorie effettive.