Corso di laurea magistrale in Fisica

Insegnamenti caratterizzanti di ambito teorico del corso di Laurea Triennale, in particolare Meccanica Quantistica, Meccanica Analitica, Relatività Speciale, Metodi Matematici della Fisica, Fisica delle Interazioni fondamentali.

Fondamenti di Teoria dei Campi
Advanced Quantum Mechanics
Phenomenology of Fundamental Interactions
Physics beyond the Standard Model
String Theory

Comprensione delle problematiche connesse all'estensione relativistica della meccanica quantistica, acquisizione degli strumenti necessari allo studio della teoria quantistica dei campi.

Conoscenza e capacità di comprensione (knowledge and understanding)

Conoscenze approfondite della meccanica quantistica, della teoria classica e quantistica dei campi, degli strumenti matematici avanzati e di tecniche di calcolo simbolico.

Dimestichezza con le principali rappresentazioni del gruppo di Lorentz e con le tecniche necessarie per costruire una teoria di campo attraverso la corrispondente "azione".

Comprensione delle principali equazioni di campo relativistiche (Klein-Gordon per i campi scalari, Dirac per i campi spinoriali, Proca e Maxwell per i campi elettromagnetici) e del concetto di propagatore in una teoria di campo non interagente.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione (applying knowledge and understanding)

Capacità di comprendere e padroneggiare metodi matematici e numerici opportuni nella risoluzione di problemi complessi in Fisica Toerica

Capacità di svolgere calcoli elementari e di risolvere semplici problemi riguardanti le soluzioni libere delle equazioni di campo trattate.

• Introduzione: difficoltà legate all'estensione relativistica della Meccanica Quantistica e  necessità di introdurre una teoria di campo.
• Trasformazioni del gruppo di Lorentz e di Poincaré.
• Comportamento di un campo locale per trasformazioni del gruppo di Poincaré
• Proprietà dell'Azione per campi scalari, spinoriali e vettoriali
• Teorema di Noether
• Costruzione dell'Azione relativa a campi scalari e spinoriali e derivazione delle relative equazioni del moto.
• Equazione di Dirac e sua interpretazione. Covarianza dell'eq. di Dirac.
• Comportamento dell'eq. di Dirac sotto trasformazioni di parità. Forme bilineari.
• Importanti identità per prodotti di matrici gamma e tracce. Correnti di Noether.
• Soluzioni libere dell'equazione di Dirac e loro interpretazione fisica.
• Spinori di Weyl. Operatori di chiralità, elicità e spin.
• Quantizzazione canonica del campo scalare e del campo scalare carico (complesso).
• Interpretazione fisica di particella e antiparticella.
• Conservazione della carica elettrica totale.
• Quantizzazione canonica del campo di spin 1/2.
• Teoria del Propagatore: Considerazioni sull'evoluzione temporale dell'operatore di campo e sulla causalità. Propagatore del campo di Klein-Gordon - Propagatore del Campo di Dirac.
• Richiami sul Campo Elettromagnetico ed Equazioni di Maxwell
• Elettromagnetismo massivo ed equazione di Proca
• Quantizzazione del campo elettromagnetico massivo - Vettori di polarizzazione 
• Quantizzazione del campo elettromagnetico massless
• Interazione di una particella carica in campo elettromagnetico. Teorie di gauge e campo di gauge. Definizione di derivata coviariante. Prescrizione di accoppiamento minimale.
• Simmetrie discrete: trasformazione di parità, inversione temporale, coniugazione di carica.

Lezioni frontali, svolte in presenza con l'ausilio della lavagna. Sulla piattaforma Moodle sono disponibili le video-registrazioni degli anni precedenti. 

Nel caso si ripresentasse la necessità, il link per la connessione da remoto e' il seguente:

https://unito.webex.com/meet/mariaelena.boglione

 

 

 

https://unito.webex.com/meet/mariaelena.boglione

L'esame finale consiste in una prova orale, che si svolgerà in presenza.  Verranno poste due domande: una su un argomento di ampio respiro, che lo studente dovrà illustrare alla lavagna in modo approfondito ma sintetico, una piu' breve su un argomento piu' specifico, a cui lo studente dovrà rispondere in modo molto sintetico. Il voto finale sarà determinato dalla media dei voti assegnati alle due domande.

Tutto il materiale didattico sara' reso disponibile sulla piattaforma Moodle

Gli studenti e le studentesse con DSA o disabilità, sono pregati di prendere visione delle modalità di supporto e di accoglienza di Ateneo

https://www.unito.it/servizi/lo-studio/studenti-e-studentesse-con-disabilita

https://www.unito.it/accoglienza-studenti-con-disabilita-e-dsa

ed in particolare delle procedure necessarie per il supporto in sede d’esame

https://www.unito.it/servizi/lo-studio/studenti-e-studentesse-con-disturbi-specifici-di-apprendimento-dsa/supporto