Innleiing til kvantefeltteori

Mål:

Hovudmålet med kurset er å introdusere studentane for relativistisk kvantefeltteori som eit verktøy for å rekne ut grunnleggjande spredningsprosessar av elementærpartiklar. Emnet skal formidle forståing for Standardmodellen og dens bestanddeler.

Innhald:

Kurset er ein innleiing til kvantefeltteori som eit verktøy for å beskrive elementærpartiklar og deira interaksjonar. Det vert lagt vekt på den relativistiske naturen til teorien og korleis symmetriar vert innarbeidd. Vi dekker kvantisering av fermioniske og bosoniske partiklar, med særleg vekt på kvanteelektrodynamikk. I tillegg vert ikkje-abelske gauge-teoriar, som kvantekromodynamikk og elektrosvak teori, også dekka.

Studenten skal ved avslutta emne ha følgjande læringsutbyte definert i kunnskapar, ferdigheiter og generell kompetanse:

Kunnskapar

Studenten

• kan analysere og tolke dei fysiske implikasjonane av Klein-Gordon- og Dirac-likningane, inkludert løysingane deira og rolla dei spelar i å beskrive relativistiske kvantepartiklar.
• kan utlede Feynman-propagatoren og beskrive interaksjonar mellom elementærpartiklar.
• kjenner til S-matriseutvidinga og korleis ein utleder Feynman-reglar for interagerande feltteoriar.
• forstår samanhengen mellom gauge-symmetriar og interaksjonar av partiklar.

Ferdigheiter

Studenten

• kan kvantisere ein klassisk teori for skalarar, fermionar og foton.
• kan utlede Feynman-reglar for interagerande feltteoriar.
• kan utlede amplituden og tverrsnittet for grunnleggjande spredningsprosessar i kvanteelektrodynamikk.
• kan beskrive hovudtrekka ved kvantekromodynamikk og elektrosvak teori.

Generell kompetanse

Studenten

• kan modellere fysiske system ved å bruke Lagrange-formalismen.
• kan bruke enkle rekningar for å estimere størrelsesordenen av fysiske kvantitetar.
• kan relatere eksperiment ved CERN til mikroskopiske spredningsprosessar.
• utviklar samarbeidsevner gjennom teamarbeid og kollegial vurdering.