OBIETTIVI FORMATIVI

In questo insegnamento si studiano le correzioni radiative in teoria di campo, cioè lo strumento teorico grazie al quale possiamo arrivare ad una comprensione quantitative della fisica delle alte energie.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

In particolare, gli obiettivi formativi di questo insegnamento sono:
* presentare le basi e gli strumenti dell’approccio perturbativo alle teorie quantistiche di campo;
* introdurre la rinormalizzazione in teoria di campo;
* fornire agli studenti le conoscenze e le abilità necessarie per calcolare diagrammi di Feynman con loop;
* introdurre il concetto di fisica di precisione attraverso lo studio della QED ad un loop;
* fornire agli studenti conoscenze e competenze di calcolo simbolico applicato ai calcoli perturbativi, utilizzando il software mathematica.

PREREQUISITI

Fondamenti di teoria quantistica dei campi, forniti dall'insegnamento Fisica Teorica

MODALITA' DIDATTICHE

Lezioni frontali alla lavagna corredate di esempi ed esercizi. Per alcune presentazioni verranno utilizzate anche slides.

PROGRAMMA/CONTENUTO

1. Richiami e complementi di teoria delle perturbazioni covarianti.  Diagrammi di Feynman. Formalismo LSZ. 
2. L’elettrodinamica come teoria di gauge. Esempio di scattering in QED nell’approssimazione tree-level. Identità di Ward-Takahashi.
3. Introduzione alla rinormalizzazione. Integrali di loop e loro regolarizzazione. S
4. Correzioni radiative in QED a 1 loop: correzione al propagatore fermionico. Correzioni al vertice e g-2. Polarizzazione del vuoto.
5. Teoria delle perturbazioni rinormalizzata. Schemi di rinormalizzazione. Costante di accoppiamento running. Esempio di scattering in QED nell’approssimazione next-to-leading order. 
6. La regione infrarossa: fotoni soffici.
7. Applicazioni fenomenologiche: il decadimento dell’Higgs in due fotoni. Cenni alle teorie di gauge non-Abeliane del Modello Standard.

Durante il corso verrà introdotto l'utilizzo di programmi di calcolo simbolico (mathematica) per valutare i diagrammi di Feynman.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

-M. Schwartz: “Quantum Field Theory and the Standard Model”
-M. Maggiore: “A modern introduction to Quantum Field Theory”
-S. Weinberg: “The Quantum Theory of Fields Vol 1”
-M. Peskin and D. Schroeder: “An Introduction to Quantum Field Theory”
-T. Muta “Foundations Of Quantum Chromodynamics: An Introduction To Perturbative Methods In Gauge Theories”