SI3050 Relativistisk kvantfysik 7,5 hp

Relativistic Quantum Physics

"Relativistisk kvantfysik" är en kurs där viktiga teorier för elementarpartikelfysik och symmetrier lärs ut. Under kursens gång kommer att illustreras hur relativistiska symmetrier och gaugesymmetrier kan begränsa "möjliga" teorier. Kursen kommer att ge en introduktion till störningsteori och Feynmandiagram. Problemet med divergenser kommer att nämnas och koncepten för regularisering och renormerbarhet att illustreras.

  • Utbildningsnivå

    Forskarnivå
  • Kursnivå (A-D)

    D
  • Huvudområde

  • Betygsskala

Det finns inget planerat kurstillfälle.

Lärandemål

Doktoranden ska efter genomgången kurs kunna:

  • tillämpa Poincarégruppen samt klassificera partikelrepresentationer.
  • analysera Klein-Gordon-och Diracekvationerna.
  • lösa Weylekvationen.
  • känna till Maxwells ekvationer och klassisk Yang-Mills-teori.
  • kvantisera Klein-Gordon-, Dirac- och Majoranafält samt ställa upp Lagrangetätheter för dessa fält.
  • använda störningsteori inom enkla kvantfältteorier.
  • ställa upp Lagrangetätheten för kvantelektrodynamik samt analysera denna.
  • härleda Feynmanregler utifrån enkla kvantfältteorier samt tolka Feynmandiagram.
  • analysera elementära processer i kvantelektrodynamik.
  • beräkna strålningskorrektioner för elementära processer i kvantelektrodynamik.

Kursens huvudsakliga innehåll

I. Relativistisk kvantmekanik

Tensornotation. Casimiroperatorer. Poincarégruppen. Irreducibla representationer av partiklar. Klein-Gordon-ekvationen. Diracekvationen. Dirac-partiklars struktur. Diracekvationen: centrala potentialer. Weylekvationen. Maxwells ekvationer och kvantisering av det elektromagnetiska fältet. Introduktion till Yang-Mills-teori.

II. Introduktion till kvantfältteori

Neutrala och laddade Klein-Gordon-fält. Diracfältet. Majoranafältet. Asymptotiska fält: LSZ-formulering. Störningsteori. Introduktion till kvantelektrodynamik. Växelverkande fält och Feynmandiagram. Elementära processer i kvantelektrodynamik. Introduktion till strålningskorrektioner.

Behörighet

Kvantfysik.
Relativitetsteori.
Analytisk mekanik och klassisk fältteori (rekommenderad).

Litteratur

  • T. Ohlsson, Relativistic Quantum Physics, Cambridge (2011)

Examination

Krav för slutbetyg

Inlämningsuppgifter och muntlig tentamen.

Ges av

SCI/Fysik

Kontaktperson

Tommy Ohlsson

Examinator

Tommy Ohlsson <tohlsson@kth.se>

Versionsinformation

Kursplan giltig från och med HT11.