Skip to main content
If you continue browsing this website, you agree to our policies:
  • Condizioni di utilizzo e trattamento dei dati
Continue
x
e-Learning - UNIMIB
  • Home
  • My Media
  • More
Listen to this page using ReadSpeaker
 Log in
e-Learning - UNIMIB
Home My Media
Percorso della pagina
  1. Science
  2. Master Degree
  3. Fisica [F1703Q - F1701Q]
  4. Courses
  5. A.A. 2025-2026
  6. 1st year
  1. Mathematical Methods for Physics
  2. Summary
Insegnamento Course full name
Mathematical Methods for Physics
Course ID number
2526-1-F1703Q027
Course summary SYLLABUS

Course Syllabus

  • Italiano ‎(it)‎
  • English ‎(en)‎
Export

Obiettivi

Teorie dei gruppi e delle rappresentazioni e le loro applicazioni alla fisica teorica.

Contenuti sintetici

Gruppi finiti, gruppi di Lie e le loro rappresentazioni.

Programma esteso

Queste lezioni sono organizzate in quattro parti principali:

  1. Introduzione ai gruppi
    Definizioni di gruppo e sottogruppo, gruppi di permutazioni, laterali, teorema di Lagrange, isomorfismi, il gruppo diedrale, classi di coniugio, sottogruppi normali e gruppi quoziente, la classificazione dei gruppi di ordine piccolo, il primo teorema di isomorfismo, azioni di gruppo e il teorema orbita-stabilizzatore, teorema di Cayley.

  2. Teoria delle rappresentazioni dei gruppi finiti
    Riducibilità completa e Lemma di Schur, prodotti interni e rappresentazioni unitarie, caratteri e loro proprietà, prodotti tensoriali e rappresentazioni duali, applicazioni alla meccanica quantistica.

  3. Gruppi di Lie matriciali, algebre di Lie e loro rappresentazioni
    Gruppi di Lie matriciali, algebre di Lie, relazioni tra gruppi di Lie e algebre di Lie, la complessificazione di un'algebra di Lie reale. Esempi di rappresentazioni di sl(2,C) e sl(3,C): le rappresentazioni irriducibili di SU(2) e SO(3), il teorema del peso massimo. Caso generale di sl(n,C): formule di Weyl per il carattere e la dimensione, caratteri, decomposizioni di prodotti tensoriali e regole di diramazione.

  4. Teoria generale delle algebre di Lie semisemplici
    Sottoalgebre di Cartan, radici e spazi dei pesi, il gruppo di Weyl, sistemi di radici e loro proprietà, sistemi di radici espliciti delle algebre di Lie classiche, diagrammi di Dynkin, la classificazione di Cartan delle algebre di Lie semplici.

Prerequisiti

I corsi del triennio.

Modalità didattica

Lezione frontale (6 CFU). Questo insegnamento sara’ tenuto in inglese.

Materiale didattico

Seguiamo da vicino le seguenti dispense: https://bit.ly/mibgrouprep

Gruppi finiti:

  1. A. F. Beardon, Algebra and Geometry. Cambridge University Press, 2005.
  2. M. Artin, Algebra. Prentice Hall, 1991.
  3. T. W. Körner, Groups and geometry. https://www.dpmms.cam.ac.uk/~twk10/Alg.pdf

Teoria delle rappresentazioni, gruppi di Lie e algebre di Lie:

  1. W. Fulton and J. Harris, Representation theory : a first course. Graduate Texts in
    Mathematics, January 1991, Springer New York, NY, 1991.
  2. G. James and M. Liebeck, Representations and Characters of Groups. Cambridge
    University Press, 2 ed., 2001.
  3. B. C. Hall, Lie Groups, Lie Algebras, and Representations. Graduate Texts in
    Mathematics, January 2015, Springer Cham, 2015.

Applicazioni alla fisica teorica:

  1. L. Landau and E. Lifshitz, Quantum Mechanics: Non-Relativistic Theory. Course of
    theoretical physics. Butterworth-Heinemann, 1981.
  2. A. Zee, Quantum Field Theory in a Nutshell: Second Edition. Princeton University
    Press, 2, 2010.

Periodo di erogazione dell'insegnamento

Primo semestre

Modalità di verifica del profitto e valutazione

Esame orale. Domande aperte su tutti i contenuti del corso svolti a lezione.

Orario di ricevimento

Su appuntamento, scrivendo un e-mail a n.mekareeya@gmail.com

Sustainable Development Goals

ISTRUZIONE DI QUALITÁ
Export

Aims

Group and representation theories and their applications to theoretical physics.

Contents

Finite groups, matrix Lie groups, and their representations.

Detailed program

These lectures are organised into four main parts:

  1. An introduction to groups
    Definitions of groups and subgroups, permutation groups, cosets, Lagrange's theorem, isomorphisms, the dihedral group, conjugacy classes, normal subgroups and quotient groups, the classification of groups of small order, the first isomorphism theorem, group actions and the orbit-stabiliser theorem, Cayley's theorem.

  2. The representation theory of finite groups
    Complete reducibility and Schur’s Lemma, inner products and unitary representations, characters and their properties, tensor products and dual representations, applications to quantum mechanics.

  3. Matrix Lie groups, Lie algebras, and their representations
    Matrix Lie groups, Lie algebras, relationships between Lie groups and Lie algebras, the complexification of a real Lie algebra. Examples of the representations of sl(2,C) and sl(3,C): the irreducible representations of SU(2) and SO(3), the theorem of the highest weight for sl(3,C). General sl(n,C): the Weyl character and dimension formulae, characters, tensor product decompositions and branching rules.

  4. The general theory of semisimple Lie algebras
    Cartan subalgebras, roots and weight spaces, the Weyl group, root systems and their properties, explicit root systems of the classical Lie algebras, Dynkin diagrams, the Cartan classification of simple Lie algebras.

Prerequisites

Undergraduate degree in maths or physics.

Teaching form

Lessons (6 CFU), This course will be taught in English.

Textbook and teaching resource

We follow closely the following lecture notes: https://bit.ly/mibgrouprep

Finite groups:

  1. A. F. Beardon, Algebra and Geometry. Cambridge University Press, 2005.
  2. M. Artin, Algebra. Prentice Hall, 1991.
  3. T. W. Körner, Groups and geometry. https://www.dpmms.cam.ac.uk/~twk10/Alg.pdf

Representation theory, Lie groups and Lie algebras:

  1. W. Fulton and J. Harris, Representation theory : a first course. Graduate Texts in
    Mathematics, January 1991, Springer New York, NY, 1991.
  2. G. James and M. Liebeck, Representations and Characters of Groups. Cambridge
    University Press, 2 ed., 2001.
  3. B. C. Hall, Lie Groups, Lie Algebras, and Representations. Graduate Texts in
    Mathematics, January 2015, Springer Cham, 2015.

Applications to theoretical physics:

  1. L. Landau and E. Lifshitz, Quantum Mechanics: Non-Relativistic Theory. Course of
    theoretical physics. Butterworth-Heinemann, 1981.
  2. A. Zee, Quantum Field Theory in a Nutshell: Second Edition. Princeton University
    Press, 2, 2010.

Semester

First semester

Assessment method

Oral exam. Open questions on all course's topics covered during the lectures.

Office hours

By appointment, by sending an e-mail to n.mekareeya@gmail.com

Sustainable Development Goals

QUALITY EDUCATION
Enter

Key information

Field of research
FIS/02
ECTS
6
Term
First semester
Course Length (Hours)
42
Degree Course Type
2-year Master Degreee
Language
English

Staff

    Teacher

  • NM
    Noppadol Mekareeya

Students' opinion

View previous A.Y. opinion

Bibliography

Find the books for this course in the Library

Enrolment methods

Manual enrolments

Sustainable Development Goals

QUALITY EDUCATION - Ensure inclusive and equitable quality education and promote lifelong learning opportunities for all
QUALITY EDUCATION

You are not logged in. (Log in)
Policies
Get the mobile app
Powered by Moodle
© 2025 Università degli Studi di Milano-Bicocca
  • Privacy policy
  • Accessibility
  • Statistics