Física para doctorado

Introducción

Un Doctorado en Física representa el nivel más alto de estudio académico, centrado en la investigación original y el desarrollo de nuevas teorías científicas o tecnologías. Los candidatos al doctorado trabajan en temas especializados como la computación cuántica, la física nuclear, la astrofísica o la física de partículas de alta energía. Realizan investigaciones extensas, publican artículos científicos y contribuyen al conocimiento global de la física. Un Doctorado en Física prepara a los individuos para carreras en la academia, instituciones de investigación e industrias de alta tecnología, donde lideran innovaciones y resuelven algunos de los desafíos científicos más complejos.

Todos los capítulos y temas

1.  Classical mechanics

• 1.1.  Mecánica newtoniana
• 1.1.1.  Leyes del movimiento en la mecánica newtoniana
• 1.1.2.  Dinámica de partículas y sistemas
• 1.1.3.  Leyes de conservación
• 1.1.4.  Movimiento de fuerza central
• 1.2.  Mecánica lagrangiana
• 1.2.1.  Principio de acción mínima
• 1.2.2.  Ecuaciones de Euler-Lagrange
• 1.2.3.  Restricciones y coordenadas normalizadas
• 1.2.4.  Teorema de Noether
• 1.3.  Hamiltonian mechanics
• 1.3.1.  Ecuaciones de Hamilton
• 1.3.2.  Conversión canónica
• 1.3.3.  Corchete de Poisson
• 1.3.4.  Variable de acción-ángulo
• 1.4.  Movilidad del cuerpo rígido
• 1.4.1.  Rotación de cuerpos rígidos
• 1.4.2.  Tensor de momento de inercia
• 1.4.3.  Ecuaciones de Euler en la dinámica de cuerpos rígidos
• 1.4.4.  Movimiento giroscópico
• 1.5.  Caos y dinámica no lineal
• 1.5.1.  Espacio de fase y atractivo
• 1.5.2.  Teoría de bifurcación y caos
• 1.5.3.  Caos Hamiltoniano
• 1.5.4.  Exponente de Lyapunov

2.  Electrodinámica

• 2.1.  Las ecuaciones de Maxwell
• 2.1.1.  La ley de Gauss para la electricidad
• 2.1.2.  La ley de Gauss para el magnetismo
• 2.1.3.  La ley de Faraday
• 2.1.4.  La Ley de Ampère
• 2.1.5.  Condiciones de frontera en las ecuaciones de Maxwell
• 2.2.  Ondas electromagnéticas
• 2.2.1.  Ecuación de onda
• 2.2.2.  Polarización
• 2.2.3.  Reflexión y Refracción
• 2.2.4.  Guías de onda y resonadores
• 2.3.  Relatividad especial
• 2.3.1.  Transformaciones de Lorentz
• 2.3.2.  Energía y momento relativista
• 2.3.3.  Electrodinámica relativista
• 2.3.4.  Espaciotiempo de Minkowski
• 2.4.  Radiación y dispersión
• 2.4.1.  Radiación de dipolo
• 2.4.2.  Expansión multipolar
• 2.4.3.  Dispersión de Compton
• 2.4.4.  Dispersión de Thomson y Rayleigh
• 2.5.  Física de Plasma
• 2.5.1.  Pantalla de Debye
• 2.5.2.  Magnetohidrodinámica
• 2.5.3.  Inestabilidad del plasma
• 2.5.4.  Plasma de Fusión

3.  Mecánica cuántica

• 3.1.  Fundamentos de la mecánica cuántica
• 3.1.1.  Principios de la mecánica cuántica
• 3.1.2.  Función de onda e interpretación de la probabilidad
• 3.1.3.  Principio de incertidumbre
• 3.1.4.  Efecto túnel cuántico
• 3.2.  Ecuación de Schrödinger
• 3.2.1.  Ecuación de Schrödinger dependiente del tiempo
• 3.2.2.  Ecuación de Schrödinger independiente del tiempo
• 3.2.3.  Valores propios y funciones propias en la ecuación de Schrödinger
• 3.2.4.  Integrales de caminos en mecánica cuántica
• 3.3.  Operadores cuánticos
• 3.3.1.  Conmutadores y observables
• 3.3.2.  Operador de momento angular
• 3.3.3.  Operador Escalera
• 3.3.4.  Matrices de Pauli
• 3.4.  Entrecruzamiento cuántico y medición
• 3.4.1.  Teorema de Bell
• 3.4.2.  Teletransportación Cuántica
• 3.4.3.  Enredo cuántico y decoherencia cuántica en la medición
• 3.4.4.  Entrelazamiento cuántico y medición en mecánica cuántica
• 3.5.  Mecánica cuántica relativista
• 3.5.1.  Ecuación de Klein–Gordon
• 3.5.2.  Ecuación de Dirac
• 3.5.3.  Teoría cuántica de campos
• 3.5.4.  Integral de camino de Feynman

4.  Mecánica estadística y termodinámica

• 4.1.  Termodinámica clásica
• 4.1.1.  Leyes de la Termodinámica
• 4.1.2.  Ciclo de Carnot
• 4.1.3.  Entropía y energía libre
• 4.1.4.  Eficiencia termodinámica
• 4.2.  Teoría cinética de los gases
• 4.2.1.  Distribución de Maxwell-Boltzmann
• 4.2.2.  Fenómeno de transporte
• 4.2.3.  Camino libre medio
• 4.2.4.  Sistemas no equilibrados en la teoría cinética de gases
• 4.3.  Mecánica estadística
• 4.3.1.  Microestados y Macroestados
• 4.3.2.  Función de partición
• 4.3.3.  Estadísticas de Bose–Einstein y Fermi–Dirac
• 4.3.4.  Fluctuaciones y correlaciones
• 4.4.  Transición de fase
• 4.4.1.  Eventos importantes
• 4.4.2.  Teoría de Landau
• 4.4.3.  Modelo de Ising
• 4.4.4.  Teoría del grupo de renormalización

5.  Teoría cuántica de campos

• 5.1.  Segunda Cuantización
• 5.1.1.  Oscilador armónico cuántico en segunda cuantización
• 5.1.2.  Operadores de creación y aniquilación en segunda cuantización
• 5.1.3.  Integral de Camino en la Segunda Cuantización
• 5.1.4.  Espacio de Fock
• 5.2.  Electrodinámica Cuántica
• 5.2.1.  Feynman diagrams
• 5.2.2.  Renormalización en electrodinámica cuántica
• 5.2.3.  Invariancia de calibre en electrodinámica cuántica
• 5.2.4.  Polarización del vacío
• 5.3.  Cromodinámica Cuántica
• 5.3.1.  Quarks y gluones
• 5.3.2.  Rango de colores
• 5.3.3.  Lattice QCD
• 5.3.4.  Libertad asintótica
• 5.4.  Modelo estándar de la física de partículas
• 5.4.1.  Teoría electrodébil
• 5.4.2.  Mecanismo de Higgs
• 5.4.4.  Teorías de Gran Unificación

6.  Relatividad general y gravedad

• 6.1.  Ecuaciones de campo de Einstein
• 6.1.1.  Tensor de Ricci y curvatura escalar
• 6.1.2.  Solución de Schwarzschild
• 6.1.3.  Métrica de Kerr
• 6.1.4.  Ondas gravitacionales
• 6.2.  Cosmología
• 6.2.1.  Ecuación de Friedmann
• 6.2.2.  Inflación cósmica
• 6.2.3.  Materia oscura y energía oscura
• 6.2.4.  Estructura a gran escala
• 6.3.  Agujeros negros y agujeros de gusano
• 6.3.1.  Horizonte de sucesos en agujeros negros y agujeros de gusano
• 6.3.2.  Radiación de Hawking
• 6.3.3.  Proceso de Penrose
• 6.3.4.  Paradoja de la información en agujeros negros y agujeros de gusano

7.  Física de la materia condensada

• 7.1.  Estructura cristalina y red
• 7.1.1.  Redes de Bravais
• 7.1.2.  Teoría de bandas en estructuras y redes cristalinas
• 7.1.3.  Fonones en la estructura cristalina y la red
• 7.1.4.  Teorema de Bloch
• 7.2.  Superconductividad
• 7.2.1.  Principio BCS
• 7.2.2.  Efecto Meissner
• 7.2.3.  Superconductor de Alta Temperatura
• 7.2.4.  Efecto Josephson