Kvantfältteori II, 7,5 hp

Innehåll

Kursen fortsätter där kursen Kvantfältteori I slutar. Först studeras högre ordningar i störningsräkning av QED och teorin görs ändlig genom ett s.k. regulariseringsförfarande där massor och laddningar renormeras. Därefter behandlas gaugeteorier, där växelverkan introduceras genom att globala symmetrier görs lokala. Sedan visas hur partiklars massor kan genereras via spontant symmetribrott såsom Goldstone- och Higgsmekanismerna. Resten av kursen ägnas åt den elektrosvaga teorin, där det bl.a. visas hur vektorbosonernas massa genereras via Higgs-mekanismen. Sedan tillämpas teorin för beräkning av olika spridningstvärsnitt.

Förväntade studieresultat

För att uppfylla målen för kunskap och förståelse ska den studerande efter genomgången kurs kunna:
 

• förstå och ingående förklara centrala begrepp som regularisering, renormering, Ward-identiteter, nakna kontra fysikaliska massor och laddningar, gaugeteorier, globala och lokala symmetrier, spontant symmetribrott, Goldstone-boson, Higgs mekanism och vektorbosoner
• genomföra härledningar av centrala resultat som Ward-identiteterna, Higgs mekanism och visa hur växelverkan kan introduceras genom att göra globala symmetrier lokala
• ingående förklara de olika stegen i härledningarna av centrala resultat och förklara resultatens betydelse för kvantfältteori.

 
För att uppfylla målen för färdighet och förmåga ska den studerande efter genomgången kurs kunna:
 

• beräkna högre ordningars effekter, som t.ex. Lamb-skift, i QED
• självständigt tillämpa idéerna bakom gaugeteorier och spontant symmetribrott för att introducera växelverkan och massor i en fältteori
• generalisera metoden för att ta fram Feynmanreglerna i QED till att bestämma motsvarande regler för den elektrosvaga teorin
• utföra komplexa beräkningar för att bestämma spridningstvärsnitt till lägsta ordning i den elektrosvaga teorin för olika processer.

För att uppfylla målen för värdering och förhållningssätt ska den studerande efter genomgången kurs kunna:
 

• självständigt och med ett kritiskt förhållningssätt kunna tillgodogöra sig och värdera vetenskaplig litteratur inom området.

Behörighetskrav

Univ: Tidigare högskolestudier om minst 90 högskolepoäng inklusive Kvantfältteori I, 7,5 hp, eller motsvarande. Engelska och svenska för grundläggande behörighet för högskolestudier. Krav på svenska gäller endast om utbildningen ges på svenska.

Undervisningens upplägg

Undervisningen bedrivs i form av lärarledda seminarier där föreläsningarna cirkulerar mellan deltagarna. Utöver schemalagda aktiviteter förutsätts även individuellt arbete med kursmaterialet.

Examination

Examinationen på kursen sker individuellt i form av inlämningsuppgifter samt genom föreläsningar givna av studenten själv. På inlämningsuppgifter och föreläsningar sätts något av betygen Underkänd (U), Godkänd (G) eller Väl godkänd (VG).

På hela kursen sätts något av betygen Underkänd (U), Godkänd (G) eller Väl godkänd (VG). Betyget utgör en sammanfattande bedömning av resultaten vid examinationens olika delar, med vikt i proportion till antalet inlämningsuppgifter och föreläsningar, och sätts först när alla moment är godkända. Den som godkänts i ett prov får inte undergå förnyat prov för högre betyg.

En student som utan godkänt resultat har genomgått två prov för en kurs eller en del av en kurs, har rätt att få en annan examinator utsedd, om inte särskilda skäl talar emot det (HF 6 kap. 22 §). Begäran om ny examinator ställs till prefekten för Institutionen för fysik. För mer information, se Regler för betyg och examination på grund- och avancerad nivå, dnr: FS 1.1.2-553-14.

Student har rätt att få prövat om tidigare utbildning eller motsvarande kunskaper och färdigheter förvärvade i yrkesverksamhet kan tillgodoräknas för motsvarande utbildning vid Umeå universitet. Ansökan om tillgodoräknande skickas in till Studentcentrum/Examina. Mer information om tillgodoräknande finns på Umeå universitets studentwebb, www.student.umu.se, och i högskoleförordningen (6 kap). Ett avslag på ansökan om tillgodoräknande kan överklagas (Högskoleförordningen 12 kap) till Överklagandenämnden för högskolan. Detta gäller såväl om hela som delar av ansökan om tillgodoräknande avslås.

Övriga föreskrifter

Kursen ersätter den tidigare kursen Kvantfältteori II D 7,5 hp (5FY051) och kan inte tas med i examen tillsammans med denna. I det fall att kursplan upphör att gälla eller genomgår större förändringar, garanteras studenter minst tre provtillfällen (inklusive ordinarie provtillfälle) enligt föreskrifterna i den kursplan som studenten ursprungligen varit kursregistrerad på under en tid av maximalt två år från det att tidigare kursplan upphört att gälla eller kursen slutat erbjudas.