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String Theory

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Introduzione alla Teoria della Stringa

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Anno accademico 2023/2024

Codice attività didattica
FIS0214
Docente
Carlo Giovanni Maccaferri (Titolare)
Corso di studio
008510-102 Laurea Magistrale in Fisica ind. Astrofisica e Fisica Teorica
Anno
2° anno
Periodo
Primo semestre
Tipologia
D=A scelta dello studente
Crediti/Valenza
6
SSD attività didattica
FIS/02 - fisica teorica, modelli e metodi matematici
Erogazione
Tradizionale
Lingua
Inglese
Frequenza
Facoltativa
Tipologia esame
Orale
Prerequisiti

Suggested prerequisites are General Relativity, Introduction to Field theory, Advanced Quantum Field Theory


Si consiglia Relatività Generale, Introduzione alla teoria dei campi,Fondamenti di teoria dei campi, Complementi di teoria dei campi.
Propedeutico a
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Sommario insegnamento

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Obiettivi formativi

The educational purpose of the course is to give a basic knowledge in order to be able to deal with more advanced topics in a Master Thesis in String Thoery. Moreover the knowledge of some of the concepts originated in string theory and supersymmetry will be useful in other areas of theoretical physics, such as, for example, cosmology and phenomenology.

A secondary purpose is to reinforce the use of scientific english in fundamental theoretical physics.


L'obiettivo formativo del corso è quello di fornire una conoscenza di base e mettere in grado lo studente di affrontare contenuti più avanzati in una  tesi di Laurea Magistrale in teoria di stringa. Inoltre conoscere alcuni concetti originati nell'ambito teoria di stringa e della supersimmetria sarà utile in altri ambiti della fisica teorica quali, per esempio, la cosmologia e la fenomenologia.

Un obiettivo formativo secondario (ma non meno importante)  è quello di rinforzare la conoscenza e l'uso della lingua inglese nell'ambito della fisica teorica fondamentale.

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Risultati dell'apprendimento attesi

Knowledge and understanding: At the end of the course the student will know exhaustively the bosonic and fermionic string, he will have some basic knowledge of D-branes' physics and of simple calculations of amplitudes.

Applying knowledge and understanding: Moreover he will be able to place the acquired knowledge in the vaster context of string dualities, M-Theory and, time permitting, he will know some basic aspects of AdS/CFT.


Conoscenza e capacità di comprensione: Al termine del corso lo studente conoscerà in modo esauriente stringa bosonica e fermionica, avrà delle conoscenze di base sulla fisica delle D-brane e su semplici calcoli di ampiezze.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione: Sarà inoltre in grado di collocare le nozioni acquisite nel contesto più ampio delle dualità di stringa e di M-Theory e, tempo permettendo, conoscerà alcuni aspetti basilari di AdS/CFT.

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Programma

  1. Relativisitic point particle 
  2. BRST quantization
  3. Bosonic open and closed strings: OCQ
  4. Polyakov Path Integral and BRST quantization
  5. Conformal field theories in D=2
  6. Amplitudes for the bosonic string
  7. Type II superstring
  8. D-branes in superstring theory 
  9. Effective field theories: Super-Yang-Mills and Supergravity
  10. Compactifications, String Dualities and M-Theory
  11. (Basic facts of AdS/CFT)

  1. Particella relativistica e quantizzazione BRST
  2. Stringa bosonica chiusa e aperta, D-brane
  3. Integrale di cammino di Polyakov
  4. Quantizzazione BRST della stringa
  5. Teorie conformi in due dimensioni
  6. Ampiezze per la stringa bosonica
  7. Superstringa di tipo II
  8. T-dualità e D-brane in superstringa
  9. Cenni su azioni effettive, teorie di gauge supersimmetriche e supergravità
  10. Cenni su compattificazioni, dualità e M-Teoria
  11. (Brevi cenni su AdS/CFT)

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Modalità di insegnamento

  • Live lectures at the blackboard, in english.
  • Recorded lectires of previous years are available on moodle.

  • Lezioni in presenza alla lavagna svolte in lingua inglese.
  • Lezioni registrate anni precedenti sono disponibili su moodle.

 

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Modalità di verifica dell'apprendimento

 

The exam consists in a blackboard presentation where the student will have to demonstrate that she/he has assimilated the main theoretical concepts. To access the blackboard examination the student has to prepare at least ten exercises from the set of the many ones left as homework during lectures. The weight of the exercises is 1/3 of the final score.

L'esame consiste in una interrogazione orale in cui lo studente dovrà dimostrare di aver assimilato i concetti teorici. Durante il corso verranno assegnati vari esercizi  a complemento delle lezioni, Una parte di questi esercizi (almeo 10) dovranno essere portati all'orale. Tali esercizi peseranno per 1/3 sulla valutazione finale.

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Attività di supporto

Testi consigliati e bibliografia

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  • J. Polchinski "String Theory", Cambridge University Press
  • R. Blumenhagen, D. Luest, S. Theysen "Basic Concepts of String Theory", Springer-Verlag
  • M. Green, J.H. Schwarz, E. Witten "Superstring Theory", Cambridge University Press
  • B. Zwiebach "A First Course in String Theory", Cambridge University Press 
  • K. Becker, M. Becker, J.H. Schwarz "String Theory and M-Theory", Cambridge University Press
  • E. Kiritsis "String Theory in a Nutshell", Princeton University Press
  • The following two reviews are also useful
  • David Tong: Lectures on String Theory 
  • Dan Israel:  "Lectures Notes on String Theory"


  • J. Polchinski "String Theory", Cambridge University Press
  • R. Blumenhagen, D. Luest, S. Theysen "Basic Concepts of String Theory", Springer-Verlag
  • M. Green, J.H. Schwarz, E. Witten "Superstring Theory", Cambridge University Press
  • B. Zwiebach "A First Course in String Theory", Cambridge University Press 
  • K. Becker, M. Becker, J.H. Schwarz "String Theory and M-Theory", Cambridge University Press
  • E. Kiritsis "String Theory in a Nutshell", Princeton University Press
  • The following two reviews are also useful
  • David Tong: Lectures on String Theory 
  • Dan Israel:  "Lectures Notes on String Theory"



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Note

Important prerequisites for this course are the courses of Quantum Field Theory and General Relativity. The attendance at classes is strongly reccomended.

Sono propedeutici a questo insegnamento i corsi di Teoria dei campi e di Relatività Generale. La frequenza alle lezioni è fortemente consigliata.

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Insegnamenti che mutuano questo insegnamento

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Orario lezioniV

GiorniOreAula
Martedì16:00 - 18:00Aula D Dipartimento di Fisica
Giovedì16:00 - 18:00Aula D Dipartimento di Fisica

Lezioni: dal 25/09/2023 al 12/01/2024

Registrazione
  • Aperta
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    Ultimo aggiornamento: 19/03/2024 12:02
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