Guía docente de Teoría Cuántica de Campos (M44/56/2/22)
Máster
Módulo
Rama
Centro Responsable del título
Semestre
Créditos
Tipo
Tipo de enseñanza
Profesorado
Horario de Tutorías
Breve descripción de contenidos (Según memoria de verificación del Máster)
Teoría cuántica de campos avanzada.
Prerrequisitos y/o Recomendaciones
Se requieren conocimientos de mecánica cuántica y relatividad especial. Se recomiendan conocimientos básicos de teoría cuántica de campos y teoría de grupos, aunque no son imprescindibles.
Competencias
Competencias Básicas
- CB6. Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación.
- CB7. Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio.
- CB8. Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios.
- CB9. Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades.
- CB10. Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo.
Competencias Generales
- CG03. Capacidad de trabajo en equipo. El estudiante deberá integrar su trabajo en el interés de un proyecto común.
- CG04. Capacidad de expresar y defender en público los resultados y conclusiones obtenidos como resultado del proceso de aprendizaje. Deberá desarrollar y dominar las técnicas de comunicación oral ante cualquier auditorio. Aprender a utilizar sus potencialidades personales para presentar resultados públicamente. Adquisición del convencimiento de que su conocimiento del trabajo realizado le convierte de inmediato en foco de interés y atención.
- CG05. Capacidad de generación de propuestas innovadoras y competitivas en la investigación y en la actividad profesional.
Competencias Específicas
- CE01. Capacidad de interpretar datos procedentes de la observación experimental o la simulación numérica.
- CE02. Capacidad de considerar rigurosamente las limitaciones e incertidumbres en los resultados y de los métodos que pueden aplicarse para minimizarlas.
- CE03. Capacidad de profundizar en los distintos campos de la Física y de identificar los aspectos que se encuentran en los límites del conocimiento.
- CE04. Capacidad de formular hipótesis, idear experimentos, manejar métodos de cálculo y simulación numérica y desarrollar modelos.
Competencias Transversales
- CT01. Capacidad de razonamiento crítico: el estudiante debe ser capaz de distinguir aquellos aspectos de su trabajo o del de otros que suponen innovación y avance.
- CT02. Compromiso ético. Tanto en su etapa de alumno como posteriormente en su trabajo profesional, el estudiante debe ser consciente de la absoluta necesidad de realizar sus tareas con absoluto respeto a la honradez, la verdad y el servicio a la sociedad.
- CT03. Capacidad de automotivación. Forma parte de la madurez que debe alcanzarse en el proceso formativo a estos niveles: las dificultades han de enfrentarse con decisión y confianza.
- CT04. Capacidad de reconocimiento de la diversidad y multiculturalidad. Forma parte de la actitud vital que se supone al graduado: su conciencia social ha de guiar aquellos aspectos de su profesión que involucren a otros miembros de la comunidad.
Resultados de aprendizaje (Objetivos)
Conocer las herramientas avanzadas necesarias para el estudio de la física de partículas y astropartículas.
Programa de contenidos Teóricos y Prácticos
Teórico
PARTE 1. FORMALISMO
- Introducción y teoría clásica de campos.
- Formalismo de integral de camino.
- Funcional generador (campos escalares).
- Interacciones. Teoría de perturbaciones.
- Acción efectiva. Ecuaciones de Schwinger-Dyson.
- Fórmula LSZ. Teorema óptico. Partículas inestables. Relaciones de dispersión.
- Correcciones radiativas: divergencias y regularización (campos escalares).
- Renormalización y teorías renormalizables.
- Grupo de renormalización. Comportamientos asintóticos.
PARTE 2. SIMETRÍAS
- Simetrías espacio-temporales. Grupo de Poincaré y Teorema de Wigner.
- Cuantización funcional de fermiones. Correcciones radiativas con acoplamientos de Yukawa.
- Partículas de espín 1. Cuantización funcional de electrodinámica cuántica. Correcciones radiativas.
- Simetrías globales. Teorema de Noether. Identidades de Ward. Ruptura espontánea de simetrías globales y teorema de Goldstone.
- Cuantización funcional de teorías con simetría gauge no abeliana. Simetría BRST.
- Correcciones radiativas en teorías de Yang-Mills. Grupo de renormalización. Método de campos de fondo.
- Ruptura espontánea de simetría en teorías gauge.
- Anomalías.
- Monopolos e instantones.
Práctico
Realización de ejercicios relacionados con los contenidos teóricos.
Bibliografía
Bibliografía fundamental
- M.E. Peskin and D.V. Schroeder, An Introduction to Quantum Field Theory, Addison-Wesley (2010).
- M.D. Schwartz, Quantum Field Theory and the Standard Model, Cambridge University Press (2014).
- S. Weinberg, The Quantum Theory of Fields, vol. I y II, Cambridge University Press (1995).
Bibliografía complementaria
- S. Pokorski, Gauge Field Theories, Cambridge University Press (1987).
- T. Banks, Modern Quantum Field Theory, Cambridge University Press (2008).
- T.P. Cheng and L.F. Li, Gauge theory of elementary particle physics, Oxford University Press (1984).
- C. Itzykson and J.B. Zuber, Quantum Field Theory, McGraw-Hill (1980).
- Aitchison and Hey, Gauge theories in particle physics, Taylor and Francis (2003).
- Srednicki, Quantum field theory, Cambridge University Press (2007).
Enlaces recomendados
- The Particle Adventure: http://www.particleadventure.org/
- High-Energy Physics Literature Database (INSPIRE): http://inspirehep.net/
- Particle Physics News and Resources: http://www.interactions.org/
- The Review of Particle Physics (Particle Data Group): http://pdg.web.cern.ch/pdg/
- Laboratorio Europeo de Física de Partículas (CERN): http://www.cern.ch/
- Centro Andaluz de Física de Partículas Elementales (CAFPE): http://cafpe.ugr.es/
- Grupo de Física Teórica de Altas Energías (FTAE) de la UGR: http://www-ftae.ugr.es/
Metodología docente
- MD01 Lección magistral (Clases teóricas-expositivas). Para transmitir los contenidos de las materias del módulo motivando al alumnado a la reflexión, facilitándole el descubrimiento de las relaciones entre diversos conceptos y formándole una mentalidad crítica.
- MD02 Actividades prácticas (Clases prácticas). Para desarrollar en el alumnado las habilidades instrumentales de la materia.
- MD03 Seminarios. Para desarrollar en el alumnado las competencias cognitivas y procedimentales de la materia.
- MD04 Tutorías académicas: Para orientar al trabajo autónomo y grupal del alumnado, profundizar en distintos aspectos de la materia y orientar la formación académica integral del estudiante.
- MD05 Estudio y trabajo autónomo del alumnado. Para favorecer en el estudiante la capacidad para autorregular su aprendizaje, planificándolo, diseñándolo, evaluándolo y adecuándolo a sus especiales condiciones e intereses.
- MD06 Estudio y trabajo en grupo. Para favorecer en los estudiantes la generación e intercambio de ideas, la identificación y análisis de diferentes puntos de vista sobre una temática, la generalización o transferencia de conocimiento y la valoración crítica del mismo.
Evaluación (instrumentos de evaluación, criterios de evaluación y porcentaje sobre la calificación final.)
Evaluación Ordinaria
La calificación final responderá al siguiente baremo:
- Participación en clase 20%
- Solución de problemas y/o trabajo final 50%
- Examen final 30%
Evaluación Extraordinaria
La calificación final responderá al siguiente baremo:
- Examen 100%
Evaluación única final
De acuerdo con la normativa de la Universidad de Granada, para acogerse a la evaluación única final, el estudiante, en el plazo establecido en la normativa, lo solicitará, a través del procedimiento electrónico, al Coordinador del Máster, alegando y acreditando las razones que le asisten para no poder seguir el sistema de evaluación continua. La evaluación consistirá en
- Examen 100%
Información adicional
Información de interés para estudiantado con discapacidad y/o Necesidades Específicas de Apoyo Educativo (NEAE): Gestión de servicios y apoyos (https://ve.ugr.es/servicios/atencion-social/estudiantes-con-discapacidad).