Hoppa till huvudinnehållet

FSI3330 Termisk fältteori 7,5 hp

Kursomgångar saknas för tidigare och kommande terminer, samt för innevarande termin.
Rubriker med innehåll från kursplan FSI3330 (VT 2019–) är markerade med en asterisk ( )

Innehåll och lärandemål

Kursinnehåll

Del I:

  • Inledning. De allmänna begreppen statistisk fysik och kvantfältteori
  • Kvantisering av det bosoniska fältet vid ändlig temperatur, Matsubarafrekvenser, Feynmanregler vid ändlig temperatur
  • Kvantisering av det fermioniska fältet vid ändlig temperatur, fermioniska vägintegraler och sammanhängande tillståndsformalism
  • Kvantisering av gaugefält vid ändlig temperatur, spöken och svartkroppsstrålning, statisk avskärmning
  • Renormering och infraröda problem
  • Kollektiva exciteringar i ett plasma
  • Ekvivalens mellan realtids- och imaginärtidsformalism

Del II:

  • Linjär responsteori
  • Resummering och effektiv verkan, Daisydiagram
  • Hård termisk loopexpansion
  • Dynamisk avskärmning

Del III:

  • Spontant symmetribrott och restaurering
  • Fasövergångar och inflation
  • Transportekvationer och baryogenes, Kadanoff-Baym-ekvationer i Wignerrymden

Lärandemål

Efter avklarad kurs ska studenten:

  • Kunna redogöra för hur en bakgrund med ändlig temperatur och densitet påverkar fältteoretiska beräkningar.
  • Behandla bosoniska och fermioniska system och kvantisering inom termisk fältteori.
  • Kunna använda sig av termisk fältteori för att beskriva spontant symmetribrott vid ändlig temperatur.

Kursupplägg

Föreläsning I: Introduktion. Kanoniska ensembler i statistisk fysik. Vägintegralformulering av kvantmekaniken.
Föreläsning II: Formalism för imaginär tid i bosoniska system.
Tillägg I: Regularisering och renormering i kvantfältteori.
Föreläsning III: Realtidsformalism för bosoniska system.
Föreläsning IV: Fermioniska system i termisk fältteori.
Föreläsning V: Kvantisering av gaugefält i kvantfältteori och termisk fältteori.
Föreläsning VI: Seminarier.
Föreläsning VII: Spontant symmetribrott vid ändlig temperatur. Seminarium.
Tillägg II: Icke-abelska gaugefält.
Föreläsning VIII: Seminarium.
Föreläsning IX: Seminarium. Kvant-Boltzmannekvationer från realtidsformalism.
Diskussion av inlämningsuppgifter.

Kurslitteratur och förberedelser

Särskild behörighet

Kursen är främst avsedd för forskarstuderande med intresse för teoretisk fysik och kosmologi. Grundläggande kunskaper i statistisk mekanik och kvantfältteori förutsätts.

Rekommenderade förkunskaper

Ingen information tillagd

Utrustning

Ingen information tillagd

Kurslitteratur

  • M. Le Bellac, Thermal field theory, Cambridge University Press, 1996
  • J. I. Kapusta, Finite-temperature field theory, Cambridge University Press, 1989

Examination och slutförande

När kurs inte längre ges har student möjlighet att examineras under ytterligare två läsår.

Betygsskala

P, F

Examination

  • INL1 - Inlämningsuppgift, 7,5 hp, betygsskala: P, F

Examinator beslutar, baserat på rekommendation från KTH:s samordnare för funktionsnedsättning, om eventuell anpassad examination för studenter med dokumenterad, varaktig funktionsnedsättning.

Examinator får medge annan examinationsform vid omexamination av enstaka studenter.

Övriga krav för slutbetyg

Inlämningsuppgifter.

Möjlighet till komplettering

Ingen information tillagd

Möjlighet till plussning

Ingen information tillagd

Examinator

Profile picture Tommy Ohlsson

Etiskt förhållningssätt

  • Vid grupparbete har alla i gruppen ansvar för gruppens arbete.
  • Vid examination ska varje student ärligt redovisa hjälp som erhållits och källor som använts.
  • Vid muntlig examination ska varje student kunna redogöra för hela uppgiften och hela lösningen.

Ytterligare information

Kurswebb

Ingen information tillagd

Ges av

SCI/Fysik

Huvudområde

Ingen information tillagd

Utbildningsnivå

Forskarnivå

Påbyggnad

Ingen information tillagd

Kontaktperson

Mattias Blennow (emb@kth.se)

Forskarkurs

Forskarkurser på SCI/Fysik