FY809: Kvantefeltteori

Det Naturvidenskabelige Studienævn

Undervisningssprog: På dansk eller engelsk afhængigt af underviser, men engelsk ved internationale studerende
EKA: N510035102
Censur: Intern prøve, to eller flere bedømmere
Bedømmelse: 7-trinsskala
Udbudssteder: Odense
Udbudsterminer: Forår
Niveau: Kandidat

STADS ID (UVA): N510035101
ECTS-point: 10

Godkendelsesdato: 13-10-2021


Varighed: 1 semester

Version: Arkiv

Kommentar

Hvis der er færre end 12 studerende tilmeldt, kan kurset evt. blive afholdt med en anden undervisningsform.

Indgangskrav

Bachelorgrad i fysik eller matematik. 

Faglige forudsætninger

Studerende, der følger kurset, forventes at:

  • Have kendskab til kurserne på en bacheloruddannelse i fysik eller matematik. Specifikt skal man have kendskab til klassisk mekanik, elektrodynamik, speciel relativitetsteori og kvantefysik (svarende til kurset FY803: Kvantefysik).

Formål

Kurset har til formål at sætte den studerende i stand til at forstå de grundlæggende principper for kvantefeltteori og standardmodellen for partikelfysik. Dette er vigtigt for at kunne følge den seneste udvikling i højenergifysik og dets vekselvirkning med videregående matematik.


Kurset bygger oven på den viden, der er erhvervet gennem bacheloruddannelsen i fysik eller matematik. FY803 Kvantefysik skal være fulgt og giver et fagligt grundlag for at studere højenergifysik, partikelfysik og videregående matematik, som ligger senere i uddannelsen.

I forhold til uddannelsens kompetenceprofil har kurset eksplicit fokus på at:

  • Give færdigheder til at benytte teknikker i kvantefeltteori.

  • Give kompetence i kritisk at fortolke resultaterne fra eksperimenterne ved CERN.
  • Give viden og forståelse af elementerne i kvantefeltteori, med ekstra fokus på kvanteelektrodynamik, den svage vekselvirkning og kvantekromodynamik, som udgør grundstenene i standardmodellen.

Målbeskrivelse

For at opnå kursets formål er det læringsmålet for kurset, at den studerende demonstrerer evnen til at:

Viden

  • Kende avancerede teknikker i kvantefeltteori.

Færdigheder

  • Bruge avancerede teknikker i kvantefeltteori til at:
    1. Eftervise Feynmans regler for bosoner og fermioner.
    2. Beregne tree-level og radiative korrektioner for fx e+ e- til μ+ μ-.
    3. Beregne renormalisering af den elektromagnetiske, svage og stærke ladning.

Kompetencer

  • Analysere fysiske teorier som ligger udover standardmodellen.
  • Kritisk at kunne fortolke resultaterne fra eksperimenterne ved the European Center for Nuclear Research (CERN) i Geneve.

Indhold

Kurset indeholder følgende faglige hovedområder:
  • Klein-Gordon- og Dirac-felter.
  • Feynman-regler.
  • Gauge-princippet.
  • Kvanteelektrodynamik og tilhørende elementære processer.
  • Path integral og renormalisering. 

    Litteratur

    • M.E. Peskin and D.V. Schroeder: An Introduction to Quantum Field Theory, Addison-Wesley Advanced Book Program (now Perseus Book).
    • F. Mandl and G. Shaw: Quantum Field Theory, Wiley.
    • Michele Maggiore: A Modern Introduction to Quantum Field Theory, Oxford Univ. Press, USA.
    • Mark Srednicki: Quantum Field Theory, Cambridge Univ. Press.
    • Schwartz, Quantum Field Theory and the Standard Model, Cambridge Univ. Press.

    Se itslearning for pensumlister og yderligere litteraturhenvisninger.

    Eksamensbestemmelser

    Eksamenselement a)

    Tidsmæssig placering

    Juni

    Udprøvninger

    Mundtlig eksamen

    EKA

    N510035102

    Censur

    Intern prøve, to eller flere bedømmere

    Bedømmelse

    7-trinsskala

    Identifikation

    Studiekort

    Sprog

    Følger, som udgangspunkt, undervisningssprog

    Varighed

    20 minutter

    Hjælpemidler

    Oplyses på kurset

    ECTS-point

    10

    Vejledende antal undervisningstimer

    84 timer per semester

    Undervisningsform

    På naturvidenskab er undervisningen tilrettelagt efter trefasemodellen dvs. intro-, trænings- og studiefasen. Undervisningsaktiviteter udmønter sig i en anslået vejledende fordeling af arbejdsindsatsen hos en gennemsnitsstuderende på følgende måde:
    • Introfase (forelæsning, holdtimer) - 56 timer
    • Træningsfase: 28 timer, heraf 28 timer eksaminatorier

    De vigtigste principper og teknikker præsenteres på forelæsningerne. I foråret 2022 vil forelæsningerne hovedsagelig blive afholdt online med mulighed for at optage dem, så de også kan ses senere.

    Opgavearkene og de afsluttende projekter træner forståelsen af principperne og anvendelsen af teknikkerne. Dette vil blive diskuteret i eksaminatorietimerne.

    Hvis der er færre end 12 studerende tilmeldt, bliver kurset afholdt som studiegruppe med uforandret pensum og 46 skemalagte timer

    Aktiviteter i studiefasen:

    • Læse de relevante dele i kursusbogen, løse problemer, og arbejde på afsluttende projekter
    • Kursusbog: M.E. Peskin and D.V. Schroeder: An Introduction to Quantum Field
      Theory, Addison-Wesley Advanced Book Program (now Perseus Book).
    • Yderligere
      litteratur: F. Mandl and G. Shaw, Quantum Field Theory, Wiley. Michele
      Maggiore, A Modern Introduction to Quantum Field Theory, Oxford Univ.
      Press, USA. Mark Srednicki, Quantum Field Theory, Cambridge Univ. Press

    Ansvarlig underviser

    Navn E-mail Institut
    Francesco Sannino sannino@cp3.sdu.dk CP³-Origins

    Skemaoplysninger

    Administrationsenhed

    Fysik, kemi og Farmaci

    Team hos Uddannelsesjura & Registratur

    NAT

    Udbudssteder

    Odense

    Anbefalede studieforløb

    Profil Uddannelse Semester Udbuds periode

    Overgangsordninger

    Overgangsordninger beskriver, hvordan et kursus erstatter et andet kursus, når der ændres i et studieforløb.
    Hvis der er lavet en overgangsordning for et kursus vil den fremgå af oversigten.
    Se overgangsordninger for alle kurser på Det Naturvidenskabelige Fakultet.