Einführung in die Quantenfeldtheorie
Introduction to Quantum Field Theory

Modul PH2113 [QFT KM]

Diese Modulbeschreibung enthält neben den eigentlichen Beschreibungen der Inhalte, Lernergebnisse, Lehr- und Lernmethoden und Prüfungsformen auch Verweise auf die aktuellen Lehrveranstaltungen und Termine für die Modulprüfung in den jeweiligen Abschnitten.

Basisdaten

PH2113 ist ein Semestermodul in Deutsch auf Master-Niveau das im Sommersemester angeboten wird.

Das Modul ist Bestandteil der folgenden Kataloge in den Studienangeboten der Physik.

  • Allgemeiner Spezialfachkatalog Physik
  • Spezifischer Spezialfachkatalog Physik der kondensierten Materie

Soweit nicht beim Export in einen fachfremden Studiengang ein anderer studentischer Arbeitsaufwand ("Workload") festgelegt wurde, ist der Umfang der folgenden Tabelle zu entnehmen.

GesamtaufwandPräsenzveranstaltungenUmfang (ECTS)
300 h 110 h 10 CP

Inhaltlich verantwortlich für das Modul PH2113 ist Wilhelm Zwerger.

Inhalte, Lernergebnisse und Voraussetzungen

Inhalt

Das Modul gibt eine Einführung in die Grundlagen der Quantenfeldtheorie und Ihrer Anwendungen in verschiedenen Gebieten der Physik. Der Schwerpunkt liegt auf dem physikalischen Verständnis der grundlegenden Konzepte. Der Inhalt gliedert sich wie folgt:

  1. Bosonische Felder
    • Elastisches Kontinuum und das Klein-Gordon-Feld
    • Funktional-Integral-Beschreibung von Teilchen und Feldern
    • Wechselwirkende relativistische Felder, S-Matrix
    • Wechselwirkende nichtrelativistische Bose-Felder, Bose-Einstein-Kondensation
  2. Fermionen und Eichfelder
    • Spinor-Darstellungen der Lorentz-Gruppe, Dirac-Feld
    • Spin-Statistik und CPT-Theorem
    • Eichinvarianz, QED
    • Ladungsrenormierung und anomales magnetisches Moment in der QED
    • Nichtabelsche Eichfelder
    • Asymptotische Freiheit in der QCD
  3. Gebrochene Symmetrien
    • Noether-Theorem, Enerie-Impuls-Tensor, Skaleninvarianz
    • Spontande Symmetriebrechung, Goldstone-Theorem, Coleman-Weinberg Potential
    • Anderson-Higgs-Kibble-Mechanismus

Lernergebnisse

keine Angabe

Voraussetzungen

Keine Vorkenntnisse nötig, die über die Zulassungsvoraussetzungen zum Masterstudium hinausgehen.

Lehrveranstaltungen, Lern- und Lehrmethoden und Literaturhinweise

Lehrveranstaltungen und Termine

ArtSWSTitelDozent(en)Termine
VU 6 Einführung in die Quantenfeldtheorie Zwerger, W. einzelne oder verschobene Termine

Lern- und Lehrmethoden

Vortrag, Beamerpräsentation, Übungen in Einzel- und Gruppenarbeit, Diskussion

Medienformen

keine Angabe

Literatur

A. Zee, Quantum Field Theory in a Nutshell , Princeton University Press

Modulprüfung

Beschreibung der Prüfungs- und Studienleistungen

In einer mündlichen Prüfung wird das Erreichen der Lernergebnisse durch Verständnisfragen und Beispielaufgaben bewertet.

Die Prüfung kann in Übereinstimmung mit §12 (8) APSO auch schriftlich abgehalten werden, in diesem Fall ist der Richtwert für die Prüfungsdauer 90 Minuten.

Wiederholbarkeit

Eine Wiederholungsmöglichkeit wird am Semesterende angeboten.

Kondensierte Materie

Wenn Atome sich zusammen tun, wird es interessant: Grundlagenforschung an Festkörperelementen, Nanostrukturen und neuen Materialien mit überraschenden Eigenschaften treffen auf innovative Anwendungen.

Kern-, Teilchen-, Astrophysik

Ziel der Forschung ist das Verständnis unserer Welt auf subatomarem Niveau, von den Atomkernen im Zentrum der Atome bis hin zu den elementarsten Bausteinen unserer Welt.

Biophysik

Biologische Systeme, vom Protein bis hin zu lebenden Zellen und deren Verbänden, gehorchen physikalischen Prinzipien. Unser Forschungsbereich Biophysik ist deutschlandweit einer der größten Zusammenschlüsse in diesem Bereich.