Descriptif

Champs relativistes et leur quantification

Ce cours donne une introduction à la théorie des champs quantiques et relativistes qui est la base de la description des particules élémentaires et de leurs interactions :

Rappel de notions de mécanique quantique et de relativité.

Equation de Klein-Gordon.

Equation de Dirac.

Covariance de l'équation de Dirac. Parité et conjugaison de charge.

Théorie lagrangienne des champs. Lagrangien, équations d'Euler-Lagrange, hamiltonien, tenseur énergie-impulsion et courant de Noether.

Quantification du champ scalaire. Hamiltonien, créateurs et annihilateurs, espace hilbertien, énergie du vide.

Quantification du champ électromagnétique. Lagrangien, énergie et impulsion, modes du champ et polarisation. Champ vectoriel massif. Mécanisme de Brout-Englert-Higgs abélien.

Quantification du champ de Dirac. Lagrangien, hamiltonien, relations d'anticommutation. Conjugaison de charge. L'énergie du vide pour les fermions et pour les bosons.

Un regard sur les secteurs électrofaible et Higgs du modèle standard. Courants électrofaibles chargés et neutres.

Calcul de la durée de vie des bosons de jauge W et Z en théorie des champs perturbative.

Niveau requis :
PHY431 - Relativité et principes variationnels
PHY430 - Physique quantique avancée
PHY433 - Physique statistique

Langue du cours :  Anglais

Credits ECTS : 5