Gianluca GrignaniPerugia 30 settembre 2002

La ricerca in fisica teorica

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INDICE DEI CONTENUTI

1. COS’ È LA FISICA TEORICA

2. LE TAPPE FONDAMENTALI DELLA RICERCA IN FISICA TEORICA

3. LA FISICA TEORICA IN ITALIA

4. LA FISICA TEORICA A PERUGIA

5. IL LAVORO DEL FISICO TEORICO

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1. COS’ È LA FISICA TEORICA

• spiegazione di esperimentispiegazione di esperimenti• predizione di effettipredizione di effetti• comprensione delle 4 interazioni comprensione delle 4 interazioni fondamentalifondamentali• comprensione della natura dello comprensione della natura dello spazio tempospazio tempo• teoria di tutto ?teoria di tutto ?

La spiegazione dei fenomeni naturali La spiegazione dei fenomeni naturali fondamentalifondamentali

attraverso la matematica attraverso la matematica

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2. LE TAPPE FONDAMENTALI DELLA RICERCA IN FISICA TEORICA

1900-19301900-Meccanica Statistica

1905-Relativitàspeciale

1917-Relativitàgenerale

1926-Fisica Atomica Meccanica Quantistica

1927-Teoria quantistica relativistica

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1980-OGGIPerchéi quark sono confinati nella materia adronica?

Teoria delle stringheQuante dimensioni halo spazio-tempo?

Come si spiegano il Big Bang?

E i buchi neri?Gravità Quantistica

Quantum Computers ?

1960-1980

1964-Modello a quarkper mesoni e barioniFisica delle particelle

70- teoria delleinterazioni forti: QCD

Cromodinamica quantistica Teoria delle interazioni deboli MODELLO STANDARD

Anni

1954- Teorie di gauge

1930-1960

1932 - Nasce la fisica nucleare. Interazioni deboli

Anni 50 - Elettrodinamicaquantistica

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Campi e Stringhe

La Teoria dei Campi Quantistica

è la base di tutte le moderne teorie delle

interazioni fondamentali

e della materia condensata

La Teoria delle Stringheè la prima teoria

quantistica consistente che descrive

contemporaneamente le quattro forze fondamentali:

elettromagnetismo, gravità, nucleare

debole e forte

Fenomenologia Fisica nucleare

I principali raggruppamenti della ricerca in fisica teorica I principali raggruppamenti della ricerca in fisica teorica (INFN)(INFN)

211 ricercatori attivi 164 83

3. LA FISICA TEORICA IN ITALIA

Il Modello Standard per le interazioni

elettrodeboli e forti (e le sue estensioni) studia gli esperimenti

della fisica delle particelle

Fisica Adronica, QCD

Fisica dei Neutrini

Elettrodinamica

Conoscenza teorica dei nuclei atomici

e della loro risposta a sollecitazioni di alta

energia

Confinamento dei quarks

e come quarks e gluoni si legano a formare la materia

adronica.Descrizione degli

adroni per mezzo di quarks e gluoni

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Teoria dei CampiProf. P. Sodano +5 tra

assegnisti,dottorandi,laureandi

Teorie di gauge su reticoloTeorie per devices

quantisticiQuantum computerComputer paralleli

Teoria delle StringheProf. G. Grignani,

Prof. G. Immirzi + 6

Termodinamica dei buchi neri

Natura dello spaziotempoLo spaziotempo è

non - commutativo?

Campi e Stringhe Fenomenologia Fisica nucleare

4. LA FISICA TEORICA A PERUGIA

Prof. Y.Srivastiva, Prof. B. de Tollis, Dr. O. Panella +4

Modello standard e sue estensioni

Fondamenti di Meccanica Quantistica

Fisica dei neutrini, oscillazioni di sapore

Modelli supersimmetrici

Prof. C Ciofi degli Atti, Prof. P. Gensini,

Dr. S. Scopetta +3

Struttura dei nuclei e reazioni nucleari

Analisi della materia adronica

Sistemi a molti corpi interagenti calcolo

numerico

Calcolatori ad alte prestazioni

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4.1 LA FISICA TEORICA A PERUGIA I corsi teorici

Meccanica Quantistica III anno I semestre

Complementi di Meccanica Quantistica

III anno II semestreLAUREA SPECIALISTICA

LAUREA TRIENNALE

Elettrodinamica Classica,Teoria dei sistemi a molti corpi, IV anno I

semestreElettrodinamica Quantistica, Fisica

Teorica I, Meccanica Statistica I, Teoria dei Campi,

IV anno II semestreFisica Teorica II, Meccanica Statistica

II, V anno I semestre

Fisica Moderna II anno II semestre

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5. IL LAVORO DEL FISICO TEORICO

• Studia

• Usa le biblioteche, sia quelle reali che quelle virtuali

• Ricerca su web la letteratura rilevante

• Fa calcoli matematici con matita e gomma o penna e bianchetto o con calcolatori ad alte prestazioni

• Interagisce con il resto della comunità scientifica internazionale, quindi …

• Viaggia

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5.1 IL LAVORO DEL FISICO TEORICOLe prospettive di carriera nella ricerca

• Dottorato in Italia o all’ estero (Ph. D.)

• Post-doc o assegni di ricerca biennali in Italia o all’ estero (tipicamente più di uno)

• In Italia, concorsi da ricercatore dell’ Università o dell’ INFN

• All’ estero: posizioni da Assistant Professor (tenure track)

• Carriera universitaria o negli enti di ricerca