FYSS4515 Kvanttikenttäteorian sovellukset (11 op)

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

Kuvaus

  • Katsaus funktionaalimenetelmiin

  • renormalisaation systematiikka, BPHZ-menetelmä

  • QED:n renormalisaatio ja Wardin identiteetit, eksplisiittinen 1-silmukkarenormalisaatio

  • infrapunadivergenssit ja pehmeä jarrutussäteily

  • renormalisaatiorymä: Wilsonin virtaus, Callan-Symantzik-yhtälö

  • beta-funktiot ja anomaaliset dimensiot, ja kytkinvakioiden juokseminen yhdessä silmukassa

  • Yang-Mills –teorian renormalisaatio, asymptoottinen vapaus

  • QCD:n partonimalli ja kvarkkimalli

  • kriittiset ilmiöt ja epsilon-kehitelmä, kriittiset eksponentit, efektiivinen aktio ja renormalisaatioryhmällä paranneltu efektiivinen potentiaali

  • spontaanisti symmetriarikotun teorian renormalisointi

  • sähköheikkojen vuorovaikutusten standardimalli

  • sähköheikot tarkkuusobservaabelit

  • kvanttianomaliat: kiraali- ja konformiset anomaliat, ja ABJ-anomaliat  

Osaamistavoitteet

Opintojakson suoritettuaan opiskelija

  • ymmärtää syvällisemmin renormalisaation käsitteen ja annetun teorian koko renormalisaatioproseduurin

  • osaa soveltaa renormalisaatiomenetelmiä korkeamman kertaluvun sirontalaskuihin

  • ymmärtää syvällisemmin, mitä tarkoittaa, mistä seuraa ja miten lasketaan kytkinvakioiden juokseminen

  • ymmärtää Yang-Mills mittakenttäteorioiden erityispiirteet ja kykenee laskemaan teorian kriittiset eksponentit kenttäteorian keinoin

  • ymmärtää efektiivisen aktion ja efektiivisen potentiaalin käsitteet ja osaa laskea näihin kvanttikorjauksia

  • ymmärtää syvällisemmin hiukkasfysiikan standardimallin sähköheikon teorian rakenteen ja kvantisoinnin

  • osaa laskea sähköheikon teorian ennustamia observaabeleita

  • ymmärtää kiraali- ja ABJ-anomalioiden alkuperän ja merkityksen renormalisoituvuudelle   

Esitietojen kuvaus

FYSS4510 Kvanttikenttäteoria

Oppimateriaalit

Lecture notes (Kimmo Kainulainen) 

Kirjallisuus

  • Peskin & Schroder, An introduction to Quantum Field theory, Westview Press, ISBN 0-201-50397-2
  • Srednicki, Quantum field theory, Cambridge, ISBN 987-0-521-86449-7

Suoritustavat

Tapa 1

Kuvaus:
Joka toinen vuosi, 2020 alkaen.
Arviointiperusteet:
Viikottaiset harjoitustehtävät sekä tentti tai kotitentti.
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:
Harjoitustehtävät ja tentti.
Valitaan kaikki merkityt osat
Suoritustapojen osat
x

Osallistuminen opetukseen (11 op)

Tyyppi:
Osallistuminen opetukseen
Arviointiasteikko:
0-5
Arviointiperusteet:
Viikottaiset harjoitustehtävät + tentti tai kotitentti.
Suorituskieli:
englanti
Työskentelytavat:

Interaktiiviset luennot ja laskuharjoitukset + tentti tai kotitentti. 

Opetus

x

Itsenäinen työskentely (11 op)

Tyyppi:
Itsenäinen työskentely
Arviointiasteikko:
0-5
Arviointiperusteet:
Harjoitustehtävät ja tentti.
Suorituskieli:
englanti
Työskentelytavat:

Itsenäinen opiskelu, harjoitustehtävät ja tentti. 

Opetus