Laurea Magistrale in Fisica:                                                                                   I anno,  I semestre, A.A. 2013/2014

Denominazione corso:                                                                                   Fisica Teorica

Codice: F0252                                                                                                          CFU: 6

Docente:                                                                                                                   Luigi Pilo

Programma Sintetico

Motivazione fisiche nel passare da una descrizione  con numero fissato di gradi di libertà (es. atomo di idrogeno) ad una a molti corpi (atomo di idrogeno+ N fotoni, con N generico). Impossibilità di una meccanica quantistica relativistica a causa del principio di relatività.

Seconda quantizzazione: spazio di Fock per bosoni e fermioni, trattazione generale. Concetto di eccitazione elementare, ruolo delle simmetrie, effetti collettivi.  Il caso relativistico: antiparticelle. Campo scalare libero. Campo scalare in interazione: matrice S e diagrammi di Feynman. Quantizzazione del campo elettromagnetico. Fermioni e relatività, fermioni di Weyl,  Dirac e Majorana. Elettrodinamica quantistica (QED): interazione tra campo EM e fermioni, invarianza di gauge. Diagrammi di Feynman e processi elementari in QED.

Introduzione alla rottura spontanea di simmetria. Introduzione alle correzioni quantistiche.

La prima parte del corso idealmente dovrebbe fornire una base comune per lo studio della fisica dei sistemi a molti corpi. La seconda parte sarà invece focalizzata sulla l'introduzione alla teoria quantistica relativistica. La parte di rottura spontanea della simmetria avrà carattere  più generale visto la naturale universale del fenomeno (simmetria chirale in QCD, magnetizzazione spontanea, fenomeno di Higgs, superconduttività. Lezioni extra interdisciplinari sarebbero auspicabili; esempi: fenomeno di Higgs Abeliano e teoria BCS; ruolo del limite termodinamico nella rottura spontanea di simmetria; simmetria  di Lorentz  emergente nel grafene.

Libri di Testo

Quantum Field Theory and the Dtandard Model, M. D. Schwartz.

Cambridge Universi Press. 

Quantum Field Theory, M. Srednicki. Cambridge University Press. PDF

The Theory of Fields Vol. I-II, S. Weinberg. Cambridge University Press.

Teoria dei campi, Landau-Lifsits. Editori Riuniti.

Teoria quantistica relativistica, Landau-Lifsits. Editori Riuniti.