Course Syllabus
Obiettivi
Conoscenza e capacità di comprensione: lo studente dovrà apprendere i concetti fondamentali della Teoria Quantistica e Relativistica dei Campi
Conoscenza e capacità di comprensione applicate: Lo studente apprenderà le sfide fondamentali nella formulazione di una teoria quantistica della gravità.
Autonomia di giudizio: Lo studente apprenderà la termodinamica dei buchi neri, insieme all'olografia e alla corrispondenza AdS/CFT.
Abilità comunicative: lo studente dovrà acquisire un linguaggio scientifico corretto e appropriato alle tematiche svolte nel corso
Capacità di apprendere: lo studente sarà in grado di approfondire concetti specifici, non presentati durante il corso, e di proseguire in modo autonomo nello studio avanzato su testi scientifici specializzati.
Contenuti sintetici
1. Problemi legati alla quantizzazione della gravità.
2. Termodinamica del buco nero e il paradosso dell'informazione
3. Introduzione alla corrispondenza AdS/CFT.
Programma esteso
Gravità Quantistica Semiclassica
- Non rinormalizzabilita' della gravità.
- Problema della costante cosmologica.
- Buchi neri. Radiazione di Hawking, termodinamica dei buchi neri, il paradosso dell'informazione.
Introduzione alla corrispondenza AdS/CFT
- Introduzione alla CFT.
- Spazio Anti de Sitter e sue caratteristiche geometriche.
- Introduzione alla corrispondenza AdS/CFT.
- Discussione delle prime prove cruciali della corrispondenza.
Prerequisiti
I corsi di Relatività generale e Fisica teorica I e II.
Modalità didattica
Lezioni e esercitazioni frontali
Formato della lezione: di persona (in modo esponenziale, una o due lezioni possono svolgersi online)
Materiale didattico
-- black holes:
• Tom Hartman lecture notes: http://www.hartmanhep.net/topics2015/
• Harlow Lecture notes on the BH info paradox: https://arxiv.org/abs/1409.1231
-- Introduction CFT:
• Schellekens lecture notes: https://www.nikhef.nl/ t58/CFT.pdf
• Ginsparg Les Houches lectures: https://arxiv.org/abs/hep-th/9108028
• The yellow book: Conformal Field Theory by Di Francesco, Mathieu, Senechal
-- Introduction to the AdS/CFT correspondence:
• MAGOO review: https://arxiv.org/abs/hep-th/9905111
• McGreevy introduction: https://arxiv.org/abs/0909.0518
• Kraus AdS3/CFT2: https://arxiv.org/abs/hep-th/0609074
• Penedones TASI notes: https://arxiv.org/abs/1608.04948
• Zaffaroni Lecture notes: https://virgilio.mib.infn.it/~zaffaron/lezioniLosannafin.
pdf
• Skenderis AAdS spacetimes: for example hep-th/0010138
Periodo di erogazione dell'insegnamento
secondo semestre, quattro ore settimanali
Modalità di verifica del profitto e valutazione
Esame orale basato sulla relazione su un argomento di approfondimento non trattato a lezione (da concordare coi docenti) ed alcune domnde molto generali sul contenuto del corso.
La valutazione finale terrà conto del livello di comprensione dell'argomento di approfondimento e della chiarezza espositiva, nonché della qualità delle risposte a domande generali sugli argomenti trattati nel corso.
Orario di ricevimento
Al termine delle lezioni o su appuntamento scrivendo a:
alexandre.belin@unimib.it
Sustainable Development Goals
Aims
Knowledge and understanding: The student will learn the fundamental challenges in formulating a quantum theory of gravity.
Applying knowledge and understanding: The student will learn black hole thermodynamics, along with holography and the AdS/CFT correspondence.
Making judgments: The student will develop critical thinking and judgment skills in selecting the most appropriate tool, among those provided during the course, to solve a specific problem.
Communication skills: The student will be expected to acquire a correct and appropriate scientific language suited to the topics covered in the course.
Learning skills: The student will be able to deepen their understanding of specific concepts not covered during the course and to independently pursue advanced study using specialized scientific texts.
Contents
1. Challenges related to the quantization of gravity.
2. Black hole thermodynamics and the information paradox.
3. Introduction to holography and the AdS/CFT correspondence.
Detailed program
Semi-Classical Quantum Gravity
- Non-renormalizability of gravity.
- The cosmological constant problem.
- Black holes. Hakwing radiation, black hole thermodynamics, the black hole information paradox.
Introduction to the AdS/CFT Correspondence
- Introduction to conformal field theory
- Anti de Sitter space and its geometrical features.
- Introduction to the AdS/CFT correspondence
- Tests of the duality
Prerequisites
Courses of General Relativity and Theoretical Physics I and II.
Teaching form
Lectures on the blackboard.
Class format: in person (exceptionally, a lecture or two may happen online)
Textbook and teaching resource
-- black holes:
• Tom Hartman lecture notes: http://www.hartmanhep.net/topics2015/
• Harlow Lecture notes on the BH info paradox: https://arxiv.org/abs/1409.1231
-- Introduction CFT:
• Schellekens lecture notes: https://www.nikhef.nl/ t58/CFT.pdf
• Ginsparg Les Houches lectures: https://arxiv.org/abs/hep-th/9108028
• The yellow book: Conformal Field Theory by Di Francesco, Mathieu, Senechal
-- Introduction to the AdS/CFT correspondence:
• MAGOO review: https://arxiv.org/abs/hep-th/9905111
• McGreevy introduction: https://arxiv.org/abs/0909.0518
• Kraus AdS3/CFT2: https://arxiv.org/abs/hep-th/0609074
• Penedones TASI notes: https://arxiv.org/abs/1608.04948
• Zaffaroni Lecture notes: https://virgilio.mib.infn.it/~zaffaron/lezioniLosannafin.
pdf
• Skenderis AAdS spacetimes: for example hep-th/0010138
Semester
second semester, four hours per week.
Assessment method
Oral exam bases on the exposition of an argument not discussed during the lessons (to be agreed with the instructors) and some very general questions about the course.
The final evaluation will take into account the level of comprehension of the study topic and the clarity of presentation, as well as the way the student answers general questions concerning the main subjects introduced in the course.
Office hours
At the end of lectures or by appointment contacting:
alexandre.belin@unimib.it
Sustainable Development Goals
Staff
-
Alexandre Mathieu Frederic Belin
