vignette|296x296px|Ce diagramme de Feynman représente l'annihilation d'un électron et d'un positron, qui produit un photon (représenté par une ligne ondulée bleue). Ce photon se décompose en une paire quark-antiquark, puis l'antiquark émet un gluon (représenté par la courbe verte). Ce type de diagramme permet à la fois de représenter approximativement les processus physiques mais également de calculer précisément leurs propriétés, comme la section efficace de collision.
La théorie quantique des champs est une approche en physique théorique pour construire des modèles décrivant l'évolution des particules, en particulier leur apparition ou disparition lors des processus d'interaction. Il ne s'agit donc pas d'une seule théorie, mais plutôt d'un cadre théorique, qui tire son nom de la combinaison entre la notion classique de champ et des principes et outils de la mécanique quantique relativiste. Selon cette approche, l'attention est portée non pas sur des particules, mais sur des champs, pénétrant l'espace et considérés comme plus fondamentaux.
Développée au cours du , surtout entre 1920 et 1950 par des physiciens tels que Dirac, Fock, Pauli, Tomonaga, Schwinger, Feynman et Dyson, la théorie quantique des champs est aujourd'hui un des piliers conceptuels de la description physique de l'univers, au travers notamment du modèle standard. À ce titre le développement de la théorie a été récompensé par de nombreux prix Nobel de physique, et les progrès mathématiques nécessaires pour lui donner corps ont donné lieu à plusieurs médailles Fields.
Toutefois, en dépit de nombreux efforts, il ne semble pas possible d'y intégrer une description de la théorie de la relativité générale. Pour cette raison, de nombreux physiciens cherchent une théorie plus générale, dont la théorie quantique des champs (et la théorie de la relativité générale) ne seraient que des approximations.
La théorie quantique des champs a été développée initialement pour comprendre les phénomènes de physique des hautes énergies au sein des accélérateurs de particules, ce pour quoi elle est principalement utilisée aujourd'hui.
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The goal of the course is to introduce relativistic quantum field theory as the conceptual and mathematical framework describing fundamental interactions such as Quantum Electrodynamics.
The course builds on the course QFT1 and QFT2 and develops in parallel to the course on Gauge Theories and the SM.
The goal of this course is to explain the conceptual and mathematical bases of the Standard Model of fundamental interactions and to illustrate in detail its phenomenological consequences.
In theoretical physics, specifically quantum field theory, a beta function, β(g), encodes the dependence of a coupling parameter, g, on the energy scale, μ, of a given physical process described by quantum field theory. It is defined as and, because of the underlying renormalization group, it has no explicit dependence on μ, so it only depends on μ implicitly through g. This dependence on the energy scale thus specified is known as the running of the coupling parameter, a fundamental feature of scale-dependence in quantum field theory, and its explicit computation is achievable through a variety of mathematical techniques.
Quatre interactions élémentaires sont responsables de tous les phénomènes physiques observés dans l'Univers, chacune se manifestant par une force dite force fondamentale. Ce sont l'interaction nucléaire forte, l'interaction électromagnétique, l'interaction faible et l'interaction gravitationnelle. En physique classique, les lois de la gravitation et de l'électromagnétisme étaient considérées comme axiomes.
In physics, lattice field theory is the study of lattice models of quantum field theory, that is, of field theory on a space or spacetime that has been discretised onto a lattice. Although most lattice field theories are not exactly solvable, they are of tremendous appeal because they can be studied by simulation on a computer, often using Markov chain Monte Carlo methods. One hopes that, by performing simulations on larger and larger lattices, while making the lattice spacing smaller and smaller, one will be able to recover the behavior of the continuum theory as the continuum limit is approached.
vignette|upright=2.0|Modèle standard des particules élémentaires avec les trois générations de fermions (trois premières colonnes), les bosons de jauge (quatrième colonne) et le boson de Higgs (cinquième colonne). Le modèle standard de la physique des particules est une théorie qui concerne l'électromagnétisme, les interactions nucléaires faible et forte, et la classification de toutes les particules subatomiques connues. Elle a été développée pendant la deuxième moitié du , dans une initiative collaborative mondiale, sur les bases de la mécanique quantique.
Lélectrodynamique quantique (parfois dite relativiste) est une théorie physique ayant pour but de concilier l'électromagnétisme avec la mécanique quantique en utilisant un formalisme lagrangien relativiste. Selon cette théorie, les charges électriques interagissent par échange de photons virtuels. L'étude statique (absence d'évolution au cours du temps) du champ électrique s'appelle électrostatique, celle du champ magnétique magnétostatique. En dynamique, les deux champs deviennent couplés, devenant une seule discipline, l'électro-magnéto-dynamique.
La gravité quantique est une branche de la physique théorique tentant d'unifier la mécanique quantique et la relativité générale. Une telle théorie permettrait notamment de comprendre les phénomènes impliquant de grandes quantités de matière ou d'énergie sur de petites dimensions spatiales, tels que les trous noirs ou l'origine de l'Univers. L'approche générale utilisée pour obtenir une théorie de la gravité quantique est, présumant que la théorie sous-jacente doit être simple et élégante, d'examiner les symétries et indices permettant de combiner mécanique quantique et la relativité générale en une théorie globale unifiée.
Quantum Field Theories are a central object of interest of modern physics, describing fundamental interactions of matter. However, current methods give limited insight into strongly coupling theories. S-matrix bootstrap program, described in this thesis, a ...
EPFL2024
This Ph.D. thesis unveils the unique topological phenomena occurring in such networks, focusing on the intricate interplay between their Floquet topology, the presence of disorder, and their unitary scattering at microscopic and macroscopic scales. Using t ...
EPFL2024
Kontsevich and Soibelman reformulated and slightly generalised the topological recursion of [43], seeing it as a quantisation of certain quadratic Lagrangians in T*V for some vector space V. KS topological recursion is a procedure which takes as initial da ...