Guía docente de Introducción a la Teoría de Campos Cuánticos (M53/56/3/27)

• Cuantización del campo de radiación. Invariancia gauge. Fotones. Emisión espontánea. Efecto Casimir.

• Teoría clásica de campos. Invariancia relativista. Acción y formulación lagrangiana.

• Cuantización de los campos de Klein-Gordon, Dirac y Maxwell. Ecuaciones de movimiento. Propagador de Feynman.

• Interacción entre campos cuánticos. Matriz S y sus simetrías. Unitaridad. Teorema de Wick.

• Teoría de perturbaciones. Diagramas y reglas de Feynman. Procesos elementales. Representación de Lehmann y fórmulas de reducción.

• Formulación funcional. Renormalización perturbativa y no perturbativa.

Se requieren conocimientos de mecánica analítica y mecánica cuántica.

• Entender la cuantización de teorías de campos sin interacción con distintos espines.

• Extraer las simetrías de una teoría de campos cuánticos y sus modos de realización en la naturaleza.

• Saber manipular diagramas de Feynman.

• Saber calcular amplitudes de probabilidad de procesos elementales mediante un lagrangiano efectivo.

• Entender los mecanismos involucrados en el proceso de renormalización perturbativa y no perturbativa.

1.  Teoría clásica de campos. Invariancia Poincaré. Formalismo lagrangiano y hamiltoniano. Simetrías.

2. Campo de radiación. Partículas idénticas. Ecuaciones de Maxwel e invariancia gauge. Cuantización del campo de radiación, fotón. Efecto Casimir. Interacción radiación-materia.

3. Campo de Klein-Gordon. Campos real y complejo. Cargas conservadas. Simetrías internas y discretas. Relaciones de conmutación covariantes. Localizabilidad de partículas. Conexión espín-estadística. Representación de Schrödinger.

4.  Campo de Dirac. Ecuación de Weyl. Campo de Majorana. Campo de Dirac. Soluciones tipo onda plana. Relaciones de conmutación no covariante. Simetrías discretas.

5. Campos con interacción. Funciones de Green. Representación de Lehman. Funcional generador. Formulación funcional. Teorema de Wick. Campo libre en presencia de una corriente.

6.  Teoría de perturbaciones. Fórmula de Gell-Mann—Low. Diagramas de Feynman. Teoría φ^4. Ecuaciones de Schwinger-Dyson. Acción efectiva.

7. Matriz S. Fórmulas de reducción. Anchura de una partícula. Interacción potencial.

8. Teoría de campos en espaciotiempo euclídeo. Rotación de Wick. Espacio euclídeo. Mecánica estadística y temperatura finita.

9. Renormalización. Esquemas de regularización. Renormalización perturbativa y no perturbativa. Grupo de
   renormalización.

• Problemas y ejercicios sobre los temas teóricos

• Seminarios/Talleres

1. K. Huang, Quantum field theory: from operators to path integrals, John Wiley and Sons, 1998.

2. F. Mandl y G. Shaw, Quantum field theory, John Wiley, 1993.

3. T. Banks, Modern Quantum Field Theory, Cambridge University Press, 2008.

4. M. Srednicki, Quantum Field Theory, Cambridge University Press, 2007.

5. M. Peskin and D. Schroeder, An Introduction to Quantum Field Theory, Westview Press, 1995.

6. C. Itzykson y J-B. Zuber, Quantum field theory, McGraw-Hill Book Company, 1980

7. S. Weinberg, The quantum theory of fields (vols. 1 y 2), Cambridge University Press, 1995.

1. A. Zee, Quantum Field Theory in a Nutshell, Princeton, 2003.

2. J. C. Collins, Renormalization, Cambridge, 1984.

3. W. Greiner and J. Reinhardt, Field quantization, Springer-Verlag, 1996.

4. W. Greiner and J. Reinhardt, Quantum electrodynamics, Springer-Verlag, 2003.

https://www.ugr.es/local/salcedo/public/

• E1 Valoración de las pruebas, ejercicios, prácticas o problemas realizados individualmente o en grupo a lo largo del curso (60%)

• E3 Realización de exámenes parciales o finales escritos (20%)

• E4 Valoración de la asistencia y participación del alumno en clase y en los seminarios, y sus aportaciones en las actividades desarrolladas (20%)

   

   

   

   

Examen sobre temas de la asignatura (teoría y/o problemas)

La evaluación única final consistirá en un examen sobre temas de la asignatura (teoría y/o problemas).