FYSS4510 Kvanttikenttäteoria (11 op)

Avaa opintojakson esite Sisussa
Opinnon taso:
Syventävät opinnot
Arviointiasteikko:
0-5
Suorituskieli:
englanti
Vastuuorganisaatio:
Fysiikan laitos
Opetussuunnitelmakaudet:
2020-2021, 2021-2022, 2022-2023, 2023-2024

Kuvaus

  • Klassisen kenttäteorian perusteita – Noetherin teoreema ja säilymislait

  • Vapaan reaalisen skalaarikentän kvantitus

  • Skalaaripropagaattorit

  • Kompleksinen skalaarikenttä

  • Diracin yhtälö, sen tasoaaltoratkaisut, ja niiden Lorentz-muunnokset

  • Vapaan Diracin kentän kvantitus

  • Diracin propagaattorit

  • Diskreetit symmetriat kvanttikenttäteoriassa

  • Kvanttimekaniikan kuvat

  • Korrelaatiofunktioiden häiriöteoriaa

  • Wickin lause

  • Feynmanin diagrammit

  • Vaikutusala ja sirontamatriisi

  • Yukawa-teoria

  • Potentiaalisironta

  • Maxwellin yhtälöt kovariantissa muodossa ja mittavapaus

  • Vapaan sähkömagneettisen kentän kvantitus Coulombin mitassa

  • Kvanttisähködynamiikka Coulombin mitassa

  • Coulombin potentiaali

  • Gupta-Bleurer kvantitus Lorenzin mitassa

  • Korrelaatiofunktioiden analyyttinen rakenne

  • Lehmann-Symanzik-Zimmerman –lause

  • Optinen teoreema

  • Epävakaat hiukkaset - hajoamisleveys

  • Kvanttisähködynamiikan perusprosesseja

  • Korkea- ja matalaenergiarajat

  • Risteytyssymmetria

  • Sidotut tilat

  • Jarrutussäteily kvanttisähködynamiikkassa

  • Virtuaalinen korjaus elektroni-fotoni -verteksiin

  • Elektronin itseisenergiakorjaus - massarenormalisaatio

  • Fotonin itseisenergiakorjaus – varausken renormalisaatio ja kytkinvakion juokseminen

  • Paulin-Villarsin ja dimensionaalinen regularisaatio

  • Polkuintegraalimenetelmäin alkeet 

Osaamistavoitteet

Opintojakson suoritettuaan opiskelija osaa

  • Kvantittaa vapaan skalaariteorian, Diracin teorian ja sähkömagnetismin.

  • Muodostaa häiriöteoreettisen sarjan vuorovaikuttaville teorioille, ja johtaa niille Feynmanin säännöt.

  • Laskea vaikutusaloja alkeishiukkasten sirontaprosesseille.

  • Renormalisaation perusteet yhteen lenkkiin. 

Esitietojen kuvaus

  • FYSS4300 Hiukkasfysiikka
  • FYSS7531-FYSS7532 Kvanttimekaniikka 2, osat A&B
  • MATA200 Kompleksilaskenta tai FYSS7301 Kompleksianalyysi 

tai vastaavat tiedot. 

Oppimateriaalit

Luentomoniste 

Kirjallisuus

  • Peskin & Schroder, An introduction to Quantum Field theory, Westview Press, ISBN 0-201-50397-2.

Suoritustavat

Tapa 1

Kuvaus:
Kurssi toteutetaan joka toinen vuosi alkaen 2021.
Arviointiperusteet:
Läpipääsy edellyttää 50% kokonaispisteistä. Arvostelupisteytys esim. harjoitustehtävät 40% ja välikokeet 60%.
Opetusajankohta:
Periodi 1, Periodi 2
Valitaan kaikki merkityt osat

Tapa 2

Kuvaus:
Tämä suoritustapa on tarkoitettu opiskelijoille, joille suoritustapa 1 ei erityisistä syistä ole mahdollinen (esim. opetuskieli, asuminen muualla, suositus yksilöllisistä opintojärjestelyistä). Suoritustavasta on otettava yhteyttä opettajaan ennen kurssille ilmoittautumista.
Arviointiperusteet:
Läpipääsy edellyttää 50% kokonaispisteistä. Arvostelupisteytys esim. harjoitustehtävät 40% ja välikokeet 60%.
Valitaan kaikki merkityt osat
Suoritustapojen osat
x

Osallistuminen opetukseen (11 op)

Tyyppi:
Osallistuminen opetukseen
Arviointiasteikko:
0-5
Arviointiperusteet:
Läpipääsy edellyttää 50% kokonaispisteistä. Arvostelupisteytys esim. harjoitustehtävät 40% ja välikokeet 60%.
Suorituskieli:
englanti
Työskentelytavat:

Luennot, harjoitustehtävät ja välikokeet.

Opetus

x

Itsenäinen työskentely (11 op)

Tyyppi:
Itsenäinen työskentely
Arviointiasteikko:
0-5
Arviointiperusteet:
Läpipääsy edellyttää 50% kokonaispisteistä. Arvostelupisteytys esim. harjoitustehtävät 40% ja tentti 60%.
Suorituskieli:
englanti
Työskentelytavat:

Itsenäinen opiskelu, harjoitustehtävät ja tentti. 

Opetus