Ministrante: Gustavo Sakoda (DFMA-IFUSP)
Formato: Presencial.
Horário: 13h às 15h.
Dias: 4 a 8 de setembro
Carga Horária Total: 10 horas.
Descrição: A Teoria Quântica de Campos (TQC) é um formalismo teórico extremamente poderoso e interdisciplinar, que se destaca como o alicerce da convergência mais notável entre teoria e experimento na história da ciência, o Modelo Padrão da física de partículas. No entanto, apesar dos avanços significativos, o modelo ainda subsiste como uma construção incompleta, permeada por uma série de questões não resolvidas. Além disso, o formalismo base é a Teoria Quântica de Campos tratada à temperatura zero, negligenciando uma variedade de fenômenos em virtude da temperatura.
De física de partículas à cosmologia e astrofísica, incluindo cenários como as altas temperaturas no universo primordial, surge o formalismo de Teoria Quântica de Campos à Temperatura Finita, que se propõe a analisar qualquer estrutura cujo fenômeno necessite de um tratamento térmico. Entre as áreas em aberto que esse formalismo pode abranger encontram-se a Matéria Escura, Assimetria Bariônica, Transições de Fase, Restauração de Simetrias, Deconfinamento da Cromodinâmica Quântica, Física de Buracos Negros, e muitos outros. Este curso tem como objetivo introduzir o aluno à Teoria Quântica de Campos, tanto à temperatura zero usual quanto à temperatura finita, abordando os três principais formalismos da área: a abordagem do Tempo-Imaginário, o formalismo do Tempo-Real e a Dinâmica dos Campos Térmicos (Thermofield dynamics). Ao final, trataremos de algumas aplicações relacionadas à física de partículas como a Restauração da Simetria Eletrofraca no universo primordial.
Pré-requisitos: Mecânica Quântica e Mecânica Estatística.
Programa do curso:
Motivações para Teoria Quântica de Campos (TQC) à Temperatura finita; Revisão dos principais conceitos de Mecânica Quântica e Mecânica Estatística introduzindo ao formalismo de Path Integral e de Geradores Funcionais.
Noções bases de TQC à temperatura zero e finita; Condição KMS; Formalismo de Tempo-Imaginário.
Formalismo de Tempo-Imaginário vs Formalismo de Tempo-Real; Massa Térmica.
Formalismo Dinâmico de Campos Térmicos (Thermofield dynamics).
Transições de fase térmicas com foco em física de partículas.
Bibliografia: