Ao. Univ.-Prof. Dr. Anton Rebhan

Institut für Theoretische Physik
Technische Universität Wien
Wiedner Hauptstr. 8-10/136
A-1040 Vienna, Austria

Telefon: +43-1-58801-13626
Fax: +43-1-58801-13699
E-Mail: rebhana@tph.tuwien.ac.at

THE LITTLE BIG BANG

Research

Quantum field theory at finite temperature and density

which is the theoretical tool to study quantum matter under extreme conditions. Of particular interest is the high-temperature regime of quantum chromodynamics which is supposed to describe the hypothetical quark-gluon plasma that is sought for in ultrarelativistic heavy-ion collisions. One of the main theoretical problems is to develop analytic methods for studying dynamic processes. A major breakthrough has been the development of a resummed perturbation theory around 1990 which is still being worked out. In particular I have been concerned with questions of gauge (in)dependence, damping of quasiparticle excitations, and nonabelian Debye screening. Another important open problem is the field-theoretical treatment of nonlinear deviations from thermal equilibrium.

(Particle) Physics of the very early universe

which is also a very ``hot'' topic. The COBE satellite has detected small anisotropies in the cosmic microwave background radiation which is a direct probe on the structure of the early universe. I have been concerned with developing quantum field theoretical methods for studying the dynamics of cosmological perturbations in density, vorticity, and gravitational radiation in the presence of an ultrarelativistic weakly self-interacting plasma.

Quantization of solitons

Recently major progress in the understanding of non-perturbative aspects of (supersymmetric) field (and string) theories has been achieved by exploiting dualities in which quantized (supersymmetric) solitons play a central role. We have found that in N=1 two-dimensional supersymmetric field theory quantized solitons receive non-vanishing mass corrections so that the quantum theory is more complicated as hitherto expected. Two-dimensional solitons are also of interest in the quantum theory of two-dimensional black holes and are the topic of a common research project with the universities of Winnipeg and New Brunswick (Canada).

• Hyperlinked list of recent publications

I am currently involved in the organization of the following research workshops:

• 5th International Workshop on Thermal Field Theories and Their Applications: Regensburg, August 10 - 14, 1998 (organizing committee)
• ESI Research Program on Quantization, Generalized BRS Cohomology, and Anomalies: Vienna, September - November 1998 (organizing committee) - Timetable
• Strong and Electroweak matter '98: Copenhagen, December 2-5, 1998 (advisory board)

Teaching

• Elektrodynamik und Relativitätstheorie Übungen WS 2000/01

  Beginn: Donnerstag, der 12.10. um 13:15 im FH HS 6.
  (Ab dem 18. Oktober Plenumstermin wieder mittwochs um 10:15 im FH HS 8 (Nöbauer).)

  Tutorium No. 7 wird vom Marienfeiertag 8. 12. auf den Plenumstermin Mittwoch, den 13. 12., FH HS 8 (Nöbauer) um 10:15 verschoben (alle Gruppen gemeinsam).

  Übungsmodes: Tutorien mit Ankreuzen (15%), 2 Tests à 90 min. (85%)

  • Übungsblätter Tutorium
    1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 (postscript files)
    1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 (pdf files)
  • Übungsblätter Plenum
    1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 (postscript files)
    1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 (pdf files)

  1. Test: Anonymisierte Testergebnisse als pdf und postscript file.
  

  2. Test: Anonymisierte Endergebnisse als pdf file .
  

  NACHTEST: Freitag, 16.3.2001, 14:00-16:00, SEM136, 10.OG

• Einführung in die Quantenelektrodynamik WS 2000/01 (135.751)

  Beginn: 9. 10. 2000, um 12:30 Uhr, SEM 136, FH 10.OG
  • QED Lecture notes (postscript file) (pdf file)
    (Englisch, 80 pp.)

  Prüfungen: mündlich, Termine nach Vereinbarung (z.B. per e-mail)

• Thermische Quantenfeldtheorie / Thermal field theory SS 2001 (135.006)

  Geänderter Beginntermin: Dienstag, 13. 3. 2001, 16:00, SEM 136, FH 10.OG
  • Zielsetzung
  • (Bits of) Lecture Notes (postscript files)
    1. Orders of magnitude in ultrarelativistic plasma physics (28K)
    2. Basic formulae of statistical quantum mechanics (28 K)
    3. Elementary modelling of the QCD phase transition (1.7M)
    4. Many-particle propagators (96K)
    5. Many-particle propagators for a scalar field theory (34K)
    6. Perturbation theory at zero vs. nonzero temperature (36K)
    7. Imaginary-time (Matsubara) formalism (34K)
    8. Real-time (Keldysh) formalism (38K)
    9. Decay and creation rates (21K)
    10. Gauge theories at finite T (50K)
    11. Linear response in gauge theories at finite T (53K)
    12. Fermionic quasi-particles (42K)
    13. Hard-thermal-loop resummation (26K)
    14. Symmetry restoration in spontaneously broken theories (29K)

• WS 1998/99: Seminar für Theoretische Physik I (135.850)
  SS 1999: Seminar für Theoretische Physik II (135.993)

  Beginn (WS): Mittwoch, 7. 10. 1998, um 16:15 Uhr, SEM 136, FH 10.OG

  Thema 96/97: PHYSIK SCHWARZER LÖCHER

  Modus

  Mit Hilfe der Leiter der LVA Einarbeitung in ausgewählte Kapitel und Darstellung in einem Seminarvortrag, der auch didaktisch entsprechend gestaltet sein soll.
  Grundlage des Seminars bilden Lecture Notes von Paul Townsend (Cambridge), die als postscript file (unkomprimiert 3.9 MB, gz-komprimiert 1.1MB) verfügbar sind und das Buch "Quantum fields in curved space" von N.D. Birrell und P.C.W. Davies (Cambridge Univ. Press)

  Inhalt

  Schwarzschild-, Reissner-Nordström- und Kerr-Lösung; Quantenfeldtheorie im gekrümmten Raum; Hawking-Strahlung

  
  

• Quantentheorie Übungen SS 1998 (132.870)

  Übungsmodes: Tutorien mit Ankreuzen (15%), 2 Tests à 90 min. (85%)
  • Übungsblätter Plenum (postscript files)
    1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10
  • Übungsblätter Tutorium (postscript files)
    1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10
  • 1. Test, 2. Test, Nachtest (2. Teil) (postscript files)

  Beginn: 10. 3. 1998

        Nöbauer HS Dienstag 12:15 bis 13:45 
  

  Tutoriumseinteilung:

        A-DRA: Gruppe 1: Freihaus HS 3 Freitag 13:00 bis 14:00 
        DRE-HöF: Gruppe 2: Freihaus HS 2 Freitag 12:30 (!) bis 13:30
        HöR-K: Gruppe 3: Freihaus HS 6 Freitag 13:00 bis 14:00 
        L-PARIG: Gruppe 4: Hörsaal 14 Freitag 12:30 (!) bis 13:30
        PARIS-SE: Gruppe 5: Hörsaal 15 Freitag 13:00 bis 14:00
        SI-Z: Gruppe 6: Freihaus HS 4 Freitag 13:00 bis 14:00
  

  1. Test: Fr. 8. 5. 1998, 14:00-16:00. Testergebnisse 1.Test (postscript file)
  2. Test: Fr. 26. 6. 1998, 14:00-16:00.
  Nachtest: Fr. 16. 10. 1998, 11:00-13:00, SEM 136 (FH 10. OG)
  Gesamtergebnisse und Noten (anonymisiert, d.h. nur Matrikelnummern)
  (abrufbar nur von zur TUW gehörenden Rechnern oder bei Wählleitungszugang zur TUW)
  

• Elektrodynamik und Relativitätstheorie Übungen WS 1995/96 (U. Kraemmer & A. Rebhan)

  • Übungsblätter Plenum (postscript files)
    1, 2, 3, 4, 5, 6, 7
  • Übungsblätter Tutorium (postscript files)
    1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9
  • 1. Test, 2. Test, 1. Nachtest, 2. Nachtest (postscript files)

• WS 1996/97: Seminar für Theoretische Physik I (135.850)
  SS 1997: Seminar für Theoretische Physik II (135.993)

  Beginn (SS): Mittwoch, 12. 3. 1997, um 16:15 Uhr, SEM 136, FH 10.OG

  Thema 96/97: SOLITONEN UND INSTANTONEN

  Solitonen und Instantonen sind nichttriviale klassische Lösungen in einer (relativistischen) Feldtheorie, die es erlauben, Resultate in den zugehörigen Quantenfeldtheorien zu gewinnen, die mit den Mitteln der Störungstheorie unerreichbar sind. Sie spielen insbesondere in den jüngsten Entwicklungen auf dem Gebiet supersymmetrischer Feld- und Stringtheorien (Stichwort Dualität) eine zentrale Rolle sowie im Themenkomplex des sogenannten Confinements in der Quantenchromodynamik (die Einsperrung der Quarks und Gluonen in den Hadronen). Darüberhinaus sind die entwickelten Methoden auch in anderen Gebieten der theoretischen Physik wie etwa der statistischen Kontinuumsmechanik von Interesse.

  Modus

  Grundlage des Seminars bilden das Lehrbuch von R. Rajaraman: ``Solitons and Instantons'' (North-Holland, 1982) und diverse Lecture Notes.
  Mit Hilfe der Leiter der LVA Einarbeitung in ausgewählte Kapitel und Darstellung in einem Seminarvortrag, der auch didaktisch entsprechend gestaltet sein soll.

  Inhalt

  Klassische Solitonlösungen; Monopole; Instantonen (Yang-Mills-Theorie, CP_N-Modell); Quantisierung statischer Lösungen; Pfadintegral und WKB-Methode; kollektive Koordinaten; Instantoneffekte.

• PrA über elektroschwache und starke Wechselwirkungen (135016) (mit Prof. W. Kummer)

• PrA aus Teilchenphysik (135027) (mit Prof. M. Schweda)

• (Mit-)Betreute Diplomarbeiten und Dissertationen

• Neue Themen für Vorbereitungs- und Diplomarbeiten

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