Quantenfeldtheorie

Worum geht's

Du lernst die grundlegenden Konzepte und Rechenmethoden der Quantenfeldtheorie: Pfadintegrale, Störungsrechnung und Feynman-Diagramme, Greensche Funktionen und ihre Verbindung zu Streuquerschnitten, sowie Renormierung und effektive Feldtheorien. Am Ende kannst Du Störungsrechnungen inklusive Schleifenkorrekturen durchführen, Eichtheorien quantisieren und die Renormierungsgruppe zur Verbesserung perturbativer Rechnungen einsetzen.

Was du danach kannst

Greensche Funktionen störungstheoretisch bestimmen, inkl. Schleifenkorrekturen
Streuquerschnitte aus Greenschen Funktionen ableiten (LSZ-Reduktion)
Nichtabelsche Eichtheorien quantisieren und Baum- sowie Schleifenprozesse berechnen
Regularisierung und Renormierung verstehen und in Rechnungen anwenden
Störungsrechnungen mit Hilfe der Renormierungsgruppe verbessern (Laufen der Kopplungskonstanten)
Effektive Feldtheorien konstruieren
Quantenfelder mit Spin und fermionische Pfadintegrale behandeln; Feynman-Regeln für allgemeine Felder ableiten
Vektorfelder und Eichsymmetrien verstehen; Grundlagen der Quantenelektrodynamik

Aus was das Modul besteht

VorlesungVermittlung der theoretischen Grundlagen, Methoden und Beispielphänomene (hauptsächlich Tafelvortrag)
HausaufgabenVertiefung und Anwendung der Methoden zur Entwicklung analytischer und rechnerischer Fähigkeiten
Übungsgruppen / GruppenübungBesprechung der Hausaufgaben unter Anleitung zur Förderung selbständigen Erklärens; aktive Teilnahme empfohlen
Präsentation (im Kurs)Gelegentlich ergänzende Darstellung von Inhalten (je nach Bedarf)

Lehrmethode

TafelvortragHauptform zur Einführung und Ableitung der theoretischen Inhalte
Präsentation/FolienErgänzung bei Bedarf zur Strukturierung und Visualisierung
HausaufgabenPraktische Vertiefung und Übung der Rechenmethoden
Gruppenübung/BesprechungFördert selbständiges Erklären und Diskussion der Lösungen unter Tutorbegleitung

Solltest du schon können

Keine zusätzlichen Vorkenntnisse über die Master-Zulassung hinaus; empfohlen: "Relativität, Teilchen, Felder"empfohlen

Prüfung

KlausurRechenaufgabenVerständnisfragen

Schriftliche Klausur, 180 Minuten. Geprüft werden Rechenaufgaben und Verständnisfragen, die das Erreichen der Lernziele demonstrieren (z. B. Feynmanregeln aufstellen, 1‑Loop-Korrekturen berechnen, Regularisierung und Renormierung anwenden, effektive Feldtheorie ableiten, Noetherströme und Ward‑Identitäten bestimmen, Beta‑Funktion berechnen). Teilnahme an Übungen wird dringend empfohlen. Bonus: Wer die Mid-Term‑Leistung erfüllt (50% der Übungsaufgaben bearbeitet, mindestens zwei Teilaufgaben vor der Tafel vorgerechnet, regelmäßige und aktive Teilnahme), erhält für die Modulprüfung im direkt anschließenden Prüfungszeitraum eine einmalige Notenverbesserung um eine Zwischennotenstufe (+0,3), wobei 4,3 nicht auf 4,0 aufgewertet wird.

Literatur

Peskin & Schroeder - An Introduction to Quantum Field Theory
Weinberg - Quantum Theory of Fields
Schwartz - Quantum Field Theory and the Standard Model
Maggiore - A Modern Introduction to Quantum Field Theory
Coleman - Lectures on Quantum Field Theory

Termine

VorlesungQuantenfeldtheorie3 Gruppen zur Wahl

AMi.12:00–14:00
2502, Physik Hörsaal 2 (5101.EG.502)
15× · 14.10.–03.02.
- 14.10.
- 21.10.
- 28.10.
- 04.11.
- 11.11.
- 18.11.
- 25.11.
- 02.12.
- 09.12.
- 16.12.
- 23.12.
- 13.01.
- 20.01.
- 27.01.
- 03.02.
BMi.14:00–16:00
2502, Physik Hörsaal 2 (5101.EG.502)
15× · 14.10.–03.02.
- 14.10.
- 21.10.
- 28.10.
- 04.11.
- 11.11.
- 18.11.
- 25.11.
- 02.12.
- 09.12.
- 16.12.
- 23.12.
- 13.01.
- 20.01.
- 27.01.
- 03.02.
CMo.12:00–14:00
2502, Physik Hörsaal 2 (5101.EG.502)
15× · 12.10.–01.02.
- 12.10.
- 19.10.
- 26.10.
- 02.11.
- 09.11.
- 16.11.
- 23.11.
- 30.11.
- 07.12.
- 14.12.
- 21.12.
- 11.01.
- 18.01.
- 25.01.
- 01.02.

ÜbungZentralübung zu Quantenfeldtheorie

Mi.14:00–16:00
2502, Physik Hörsaal 2 (5101.EG.502)
15× · 14.10.–03.02.
- 14.10.
- 21.10.
- 28.10.
- 04.11.
- 11.11.
- 18.11.
- 25.11.
- 02.12.
- 09.12.
- 16.12.
- 23.12.
- 13.01.
- 20.01.
- 27.01.
- 03.02.

ÜbungÜbung zu Quantenfeldtheorie3 Gruppen zur Wahl

AMi.16:00–18:00
CH 26410, Übungsraum (5406.01.641K)
15× · 14.10.–03.02.
- 14.10.
- 21.10.
- 28.10.
- 04.11.
- 11.11.
- 18.11.
- 25.11.
- 02.12.
- 09.12.
- 16.12.
- 23.12.
- 13.01.
- 20.01.
- 27.01.
- 03.02.
BMo.14:00–16:00
3.310, Besprechung (5117.01.310)
15× · 12.10.–01.02.
- 12.10.
- 19.10.
- 26.10.
- 02.11.
- 09.11.
- 16.11.
- 23.11.
- 30.11.
- 07.12.
- 14.12.
- 21.12.
- 11.01.
- 18.01.
- 25.01.
- 01.02.
CMo.16:00–18:00
019, LMU Hörsaal im Physik Werkstattgebäude (5123.EG.019)
15× · 12.10.–01.02.
- 12.10.
- 19.10.
- 26.10.
- 02.11.
- 09.11.
- 16.11.
- 23.11.
- 30.11.
- 07.12.
- 14.12.
- 21.12.
- 11.01.
- 18.01.
- 25.01.
- 01.02.

Aus dem laufenden Semester, unverbindlich. Von mehreren Gruppen besucht man eine; der Stundenplan schlägt automatisch die mit den wenigsten Überschneidungen vor.

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