Ciclo di Conferenze divulgative dei corsi di Laurea in Fisica
e del Dipartimento di Matematica e Fisica
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A cura di: Prof. P. Gallo, Prof. F. Ceradini, Prof. G. Matt e Prof. M.A. Ricci
Aula Magna del Rettorato – Via Ostiense 159 – ore 20:30
| Link identifier #identifier__88822-2Cuocere quanto basta…ma quanto basta? | Link identifier #identifier__145052-3 Viaggio fra i pianeti extrasolari | Link identifier #identifier__101173-4 Terra incognita: un viaggio nell’interno della Terra | Link identifier #identifier__31097-5 Lo spin impossibile e le sue possibili applicazioni |
| Link identifier #identifier__63926-6Particelle strane, entanglement e paradossi quantistici | Link identifier #identifier__147744-7Onde gravitazionali dal cosmo | Link identifier #identifier__9087-8 Che cos’è un’interazione fondamentale? | Link identifier #identifier__130459-9 Il bosone di Higgs, cinqua anni dopo |
1 Febbraio 2017
Cuocere quanto basta….ma quanto basta?
Fabio Bruni
Dipartimento di Scienze, Università Roma Tre
Abstract
Pensare alla cucina come ad un vero e proprio laboratorio di fisica ci rende non solo maggiormente consapevoli dei vari processi fisici alla base della preparazione di cibi, ma anche (ed eventualmente) in grado di creare nuove e gustose ricette. Si parlerà quindi dell’equazione della diffusione del calore e della sua complicata soluzione, ma anche di diversi approcci per rispondere alla domanda nel titolo del seminario, basati su innovative tecniche di cottura o su modelli aleatori. Inoltre, proprietà fisiche come il modulo elastico e la pressione osmotica verranno usate per spiegare la formazione di emulsioni o per la preparazione della puntarella perfetta.
Curriculum
Fabio Bruni nasce a Roma, dove tutt’ora risiede e lavora. Dopo aver conseguito la laurea in fisica (Università la Sapienza) nel 1986, si trasferisce negli Stati Uniti, per conseguire un PhD in biofisica presso la Cornell University.
Dopo una breve parentesi lavorativa come ricercatore negli USA, torna a Roma nel 1991. È attualmente professore ordinario di fisica applicata presso l’Università di Roma Tre, dove, oltre a coordinare il laboratorio di fisica dei liquidi, insegna “Fisica in Cucina” nel Link identifier #identifier__42430-10corso di laurea in Scienze e Culture EnoGastronomiche e “Fondamenti di Fisica” nel corso di laurea in Scienze dell’Architettura. È autore di circa 100 articoli su riviste internazionali, frutto della sua attività di ricerca, principalmente dedicata allo studio delle proprietà anomale dell’acqua. È stato consulente dell’Accademia Nazionale dei Lincei, del Segretariato Generale della Presidenza della Repubblica, e ha fatto parte di diversi comitati scientifici. Sicuramente il più importante di questi è lo Scientific Advisory Board, del quale è membro da tre anni, comitato scientifico coinvolto nella costruzione della nuova sorgente di neutroni europea ESS a Lund in Svezia.
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8 Marzo 2017
Viaggio fra i pianeti extrasolari
Gianpaolo Piotto
Dipartimento di Fisica e Astronomia, Università di Padova
Abstract
La ricerca di pianeti al di fuori del sistema solare è uno dei settori della moderna ricerca astronomica in più rapido sviluppo e tra quelli che più attraggono l’attenzione anche, dei non addetti ai lavori, per gli argomenti trattati e le domande a cui cerca di rispondere. Dopo poco più di vent’anni dalla scoperta del primo esopianeta, ormai si contano a migliaia i sistemi planetari scoperti e studiati. Il risultato più evidente di questa ricerca è la enorme diversità dei sistemi planetari. È evidente che siamo ancora agli inizi di un enorme, quanto affascinante lavoro. Durante la conferenza faremo il punto sulle nostre attuali conoscenza sugli esopianeti e sulle prospettive prossime di questa ricerca, descrivendo alcuni progetti, anche spaziali, che vedono gli astronomi italiani in primissima linea. Vedremo come la tecnologia oggi ci permetta non solo la scoperta di esopianeti, ma anche lo studio della loro struttura interna e delle loro atmosfere, primo passo verso la ricerca della presenza della vita al di fuori del sistema solare.
Curriculum
Nato nel 1962, Giampaolo Piotto si è laureato in Astronomia nel 1986 presso l’Università di Padova dove ha anche conseguito il dottorato di ricerca in Astronomia nel 1990. È attualmente Professore Ordinario all’Università di Padova, dove insegna Astronomia per la Laurea di primo livello e Laboratorio di Astrofisica II per la laurea di secondo livello. È stato Associate Researcher presso l’Astronomy Department dell’University of California a Berkeley nel 1987-88 e nel 1994-95. Nel 1990 è stato Associate Researcher presso l’European Southern Observatory a Garching. Dal 1988 è membro dell’International Astronomical Union. I suoi principali interessi scientifici riguardano le popolazioni stellari in ammassi aperti, globulari, e in galassie nane vicine e la ricerca di pianeti extrasolari. Queste attività hanno prodotto pù di 250 pubblicazioni scientifiche in riviste internazionali con referee e numerosi discorsi su invito a congressi, con più di 14.000 citazioni ed un H-factor di 66.
È stato investigatore principale di molti progetti osservativi con la migliore strumentazione astronomica (incluso l’Hubble Space Telescope e il Very Large Telescope. Si è sempre interessato di problemi concernenti il trattamento di immagini astronomiche. È stato ed è membro di vari comitati scientifici per lo sviluppo di strumentazione astronomica. È stato responsabile nazionale di due progetti di interesse nazionale del MIUR: PRIN-1999 “Dinamica ed Evoluzione Stellare negli Ammassi Globulari: Una Sfida per la Nuova Strumentazione Astronomica” e PRIN-2007 “Popolazioni Stellari Multiple in Ammassi Globulari: Censimento, Caratterizzazione, e Origine”.
È stato Responsabile locale dei progetti PRIN-1998, PRIN-2001, PRIN-2003. Attualmente è membro del PLATO Science Advisory Team dell’ESA e membro del Board del PLATO Consortium. PLATO è un satellite ESA selezionato per un lancio nel 2025 come medium-class mission nell’ambito del programma Cosmic Vision dell’European Space Agency (ESA) per la ricerca di pianeti extrasolari. Giampaolo Piotto è inoltre membro dello Science Team del progetto CHEOPS, un satellite di class S per la caratterizzazione di pianeti extrasolari, già selezionato dall’ESA per un lancio nel 2018. Dal 2011 è membro dello Science Team dello strumento HARPS-N per la ricerca di pianeti extrasolari con la tecnica delle velocità radiali. HARPS-N è uno strumento, costruito da un consorzio internazionale di cui fa parte l’Istituto Nazionale di Astrofisica Link identifier #identifier__133368-12(INAF), montato sul Telescopio Nazionale Galileo (TNG), situato nelle isole Canarie. Nel periodo 2012-2014 è stato rappresentante dell’Agenzia Spaziale Europea nell’User Committee dell’Hubble Space Telescope. È responsabile del working group “Observations” nell’ambito del progetto internazionale MODEST (MOdeling of Dense Stellar Systems). Ha svolto attività di referee su varie riviste (AJ, ApJ, A&A, MNRAS). È stato membro di vari comitati internazionali per l’assegnazione di tempo di telescopio, inclusi quelli per HST e ESO. Attualmente è Direttore della Scuola di dottorato di ricerca in Astronomia dell’Università di Padova.
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5 Aprile 2017
Terra incognita: un viaggio nell’interno della Terra
Fabio Cammarano
Dipartimento di Scienze, Università; Roma Tre
Abstract
La voglia di esplorare dell’uomo ci ha portato ad attraversare oceani sconosciuti e portati fin sulla luna. Riusciremo a portare uomini su Marte probabilmente entro il 2040. L’interno della Terra, comunque, continuerà a rimanere inaccessibile. La comprensione delle leggi fisiche e la nostra capacità di registrare dati geofisici in superficie sono le nostri uniche fonti per esplorare questa frontiera estrema. Affronteremo successi e fallimenti della geofisica moderna sulla comprensione dell’interno del nostro pianeta, tracceremo il punto di conoscenza attuale e proveremo a tracciare il limite di questa nuova “Terra Incognita”.
Curriculum
Fabio Cammarano nasce a Cava de’ Tirreni in provincia di Salerno. Dopo aver conseguito la laurea in Scienze Geologiche alle Federico II di Napoli, si dedica per 3 anni a studi di geofisica applicata all’archeologia presso l’Istituto per le Tecnologie Applicate ai Beni Culturali, CNR Roma. Si trasferisce quindi in Svizzera dove consegue un PhD in Geofisica presso l’ETH di Zurigo studiando il mantello terrestre. Quindi vive e lavora in California per 3 anni, presso il Berkeley Seismological Laboratory prima di tornare all’ETH con un Link identifier #identifier__167784-14progetto Marie Curie. Nel 2011 si sposta a Copenaghen, dove diventa professore associato. Dalla fine del 2015, diventa professore associato in geofisica presso l’Università di Roma Tre. Insegna i corsi di Geofisica applicata, Sismologia e Geodesia e Fisica Terrestre presso il Dipartimento di Scienze. La sua ricerca si basa su un approccio multidisciplinare che integra osservazioni geofisiche, geodinamica e mineral physics per studiare la struttura interna della Terra e di altri corpi planetari. È autore di circa 30 articoli su riviste internazionali ed è stato responsabile di vari progetti di ricerca su scala europea.
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10 Maggio 2017
Lo spin impossibile e le sue possibili applicazioni
Giovanni Vignale
Department of Physics and Astronomy, University of Missouri USA
Abstract
Una nuova parola, spintronica, è entrata a far parte del nostro lessico. Nasce dalla contrazione delle parola inglese spin con la parola italiana electronica, quest’ultima alquanto più familiare, legata all’ “atomo di elettricità”, l’elettrone, utilizzato in innumerevoli dispositivi di uso quotidiano. Di cosa si tratta? In breve, è un tentativo di sfruttare la rotazione intrinseca dell’elettrone, nota come spin, per costruire nuovi dispositivi elettronici, memorie, transistors, sensori, lettori d’informazione, che siano più piccoli, più veloci, più affidabili dei loro predecessori, che consumino meno energia, che facciano meno danno all’ambiente, che, infine migliorino la qualità della vita. In questa presentazione cercherò di illustrare le idee chiave della spintronica, partendo dall’emergenza del concetto di spin in meccanica quantistica fino ad arrivare agli sviluppi più importanti degli ultimi vent’anni: la magnetoresistenza gigante, il trasporto di spin, la conversione dello spin in elettricità e viceversa.
Curriculum
È Professore Ordinario di Fisica all’Università del Missouri in Columbia. Dopo essersi laureato alla Scuola Normale Superiore di Pisa nel 1979 ha ottenuto il dottorato di ricerca alla Northwestern University (Illinois) nel 1984, ed è stato ricercatore al Max-Planck-Institut di Stoccarda e al Laboratorio Nazionale di Oak Ridge, in Tennessee. A partire dal 1988 è membro della facoltà di Fisica dell’Università del Link identifier #identifier__150510-16Missouri. Nel 1997 è stato eletto Fellow della Società Americana di Fisica per i suoi contributi alla teoria del funzionale di densità. La sua ricerca è centrata sulla teoria dei sistemi elettronici e sui dispositivi di spin – in questo campo ha pubblicato più di 200 lavori. Giovanni Vignale è autore di due libri “Quantum Theory of the Electron Liquid” (Cambridge University Press, 2005) e “The Beautiful Invisible – Imagination, Creativity and Theoretical Physics” (Oxford University Press, 2011) tradotto in italiano da Zanichelli sotto il titolo “La bellezza dell’Invisibile”.
Link identifier #identifier__180600-17Per ulteriori informazioni
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7 Giugno 2017
Le particelle strane, entanglement e paradossi quantistici
Antonio Di Domenico
Dipartimento di Fisica, Sapienza – Università di Roma
Abstract
Il mesone K (o kaone) neutro è una particella elementare ben nota nella fisica nucleare. È dotato di “stranezza”, può oscillare e può rigenerarsi nell’attraversare un materiale prima di decadere disintegrandosi in particelle più leggere. Alcuni di questi decadimenti mostrano uno dei rarissimi esempi di violazione di una simmetria fondamentale della natura, la simmetria CP. Negli acceleratori i kaoni neutri possono essere prodotti in coppie esibendo gli effetti di un caratteristico fenomeno della meccanica quantistica, l’entanglement, con risultati controintuitivi ed apparentemente paradossali. Questa proprietà può essere sfruttata per effettuare dei raffinati test delle simmetrie fondamentali della natura. In questo seminario si illustreranno questi affascinanti fenomeni, le più recenti ricerche condotte su queste tematiche e le prospettive con l’esperimento KLOE-2 attualmente in corso presso i Laboratori Nazionali di Frascati dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare.
Curriculum
Antonio Di Domenico ha conseguito la Laurea ed il Dottorato di Ricerca in Fisica presso l’Università di Roma “La Sapienza”, dove ha anche svolto successivamente la sua carriera di ricerca ed accademica. È attualmente Professore Associato di Fisica Sperimentale presso il Dipartimento di Fisica, dove insegna e ricopre alcuni incarichi istituzionali fra cui la responsabilità dei laboratori didattici “Bruno Pontecorvo”. L’ambito scientifico principale delle ricerche di Antonio Di Domenico è quello della fisica sperimentale delle particelle elementari, nel quale annovera come autore più di 400 pubblicazioni scientifiche su riviste internazionali. Ha partecipato nei primi anni ’90 all’esperimento LEP-5 al Large Electron Positron Collider (LEP) ed in tempi più recenti all’esperimento ATLAS al Large Hadron Collider (LHC), entrambi presso i laboratori internazionali del CERN di Ginevra. Ha partecipato fin dalla costruzione all’esperimento KLOE al Link identifier #identifier__91827-19collider DAFNE presso i Laboratori Nazionali di Frascati dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, e successivamente alla seconda generazione dell’esperimento che attualmente dirige come spokesperson della collaborazione KLOE-2. Oltre ad aver contribuito a diversi aspetti di questi esperimenti, dalla costruzione dei rivelatori, alla raccolta dei dati ed alla loro elaborazione, ha anche condotto studi ed approfondimenti su possibili test delle simmetrie discrete e della coerenza quantistica nel sistema dei mesoni K, sulla fisica dei rivelatori e sulla fisica medica.
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4 Ottobre 2017
Onde gravitazionali dal cosmo
Monica Colpi
Dipartimento di Fisica, Università di Milano Bicocca
Abstract
GW150914,GW151226,GW170104: onde gravitazionali dal cosmo. È il racconto di una scoperta straordinaria: bellezza matematica e tecnologia di confine concorrono per rivelarci un universo invisibile. La teoria della gravitazione di Einstein continua a stupirci per la sua potenza predittiva e la sua eleganza concettuale. Quali prospettive per la Fisica e per la nostra conoscenza sull’Universo? Le onde gravitazionali, debolissime vibrazioni dello spaziotempo generate da eventi violenti come la fusione di buchi neri, diventano messaggere di un Universo estremo e lontano che gli interferometri a Terra LIGO e Virgo e dallo spazio LISA cattureranno per rivelare la natura stessa dei buchi neri, la loro formazione in galassie primeve e la loro evoluzione nei nuclei galattici attivi.
Curriculum
Monica Colpi è Professore Ordinario presso il Dipartimento di Fisica G. Occhialini dell’Università degli Studi di Milano Bicocca. Ha conseguito il titolo di Dottore di Ricerca in Fisica nel 1987, presso l’Università di Milano, lavorando su tematiche proprie dell’Astrofisica Teorica e della Fisica Relativistica. In seguito, come Visiting Scientist presso Cornell University, negli Stati Uniti, ha lavorato con S. Shapiro e S. Teukolsky sulla natura delle stelle di bosoni e sull’esplosione di stelle di neutroni attorno alla massa minima. Dopo un periodo di tre anni come Post-Doctoral Fellow presso la Scuola Superiore di Studi Avanzati (Sissa) a Trieste e ritornata a Milano prima come Ricercatrice e dal 2000 come Professore. Insegna presso l’ateneo milanese i corsi di Astrofisica Stellare, Astronomia Extragalattica e Relatività Generale.
La ricerca nel campo della Astrofisica Relativistica e Cosmologia si è concentrata negli ultimi anni sullo studio delle sorgenti cosmiche di onde gravitazionali. Colpi ha condotto studi pilota sulla formazione ed evoluzione di buchi neri massicci in galassie in collisione. Buchi neri binari sono sorgenti primarie per la futura missione spaziale LISA (Laser Interferometer Space Antenna) dell’Agenzia Spaziale Europea ESA, selezionata come “Large Mission” L3.
Monica Colpi è membro del LISA Consortium Board e dell’ ESA Science Study Team. È inoltre membro del Consiglio Scientico dell’INAF, dell’Advisory Board del Pauli Center for Theoretical Studies, ETH (Zurich) e afferisce agli Istituti Nazionali di Fisica Nucleare (INFN) e di Astrofisica (INAF). Collabora con ricercatori dell’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) e con ricercatori presso l’ Institut d’Astrophysique di Parigi, e l’ Institute of Theortical Physics in Zurich. Monica Colpi è autrice di più di centoventi lavori con su Riviste Internazionali con alto impact factor (Link identifier #identifier__75804-21ADS NASA).
Colpi è Editor in Chief o co-Editor dei libri: Astrophysical black holes (Springer, 2016), Dark Matter and Dark Energy: A Challenge for Link identifier #identifier__107784-22Modern Cosmology (Springer, 2011); Physics of Relativistic Objects in Compact Binaries: From Birth to Coalescence (Springer, 2009); Joint Evolution of Black Holes and Galaxies (Taylor and Francis, 2007).
È Referee delle più importanti riviste astronomiche. In ambito divulgativo, per nottetempo ha pubblicato Buchi neri evanescenti, e collabora con il Teatro No’hma di Teresa Pomodoro attraverso la scrittura e lettura di monologhi su tematiche di carattere scientifico.
Link identifier #identifier__161038-23Curriculum dettagliato
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8 Novembre 2017
Che cos’è un’interazione fondamentale?
Stefano Forte
Dipartimento di Fisica, Università di Milano
Abstract
Per molti fisici, le interazioni fondamentali sono come il tempo secondo sant’Agostino: “Che cosa sono? Se nessuno me lo chiede, lo so; se cerco di spiegarlo a chi me lo chiede, non lo so.” Eppure, alla domanda “quali sono le interazioni fondamentali” tutti risponderanno senza dubbi ed allo stesso modo: la gravità, l’elettromagnetismo, la forza debole e la forza forte. Queste queste quattro forze sono davvero “fondamentali” e se si in che senso? Potremmo scoprire un giorno che in realtà non lo sono? E potremmo scoprire che nessuna interazione è fondamentale? La risposta a queste domande coinvolge alcune delle idee più profonde della fisica degli ultimi cinquant’anni: l’indeterminazione quantistica, le simmetrie dello spazio-tempo, le costanti fondamentali, le leggi di scala. Vedremo come queste idee abbiano permesso di sviluppare il modello standard: l’attuale teoria delle interazioni fondamentali, forse la teoria meglio verificata sperimentalmente di tutta la fisica. Vedremo anche come la visione di teoria fondamentale che ne nasce potrebbe essere superata in futuro.
Curriculum
Stefano Forte è professore ordinario di fisica teorica presso l’Università di Milano, dove ha stabilito una vivace scuola di fisica delle interazioni fondamentali. In precedenza è stato ricercatore dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare a Torino e a Roma, ed ha occupato Link identifier #identifier__183180-25posizioni post-dottorali a Parigi ed al CERN dopo aver conseguito il dottorato di ricerca presso l’MIT. Si occupa soprattutto della teoria dell’interazione forte ed in particolare della struttura del protone, la cui conoscenza dettagliata è stata cruciale per la recente scoperta del bosone di Higgs. Ha svolto e svolge attività di insegnamento e ricerca in varie istituzioni internazionali, tra cui il CERN di Ginevra, il centro Higgs di Edimburgo, l’Università Pierre et Marie Curie di Parigi, l’istituto Niels Bohr di Copenhagen e la scuola normale superiore di Lione.
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13 Dicembre 2017
Il bosone di Higgs, cinque anni dopo
Biagio Di Micco
Dipartimento di Matematica e Fisica, Università Roma Tre
Abstract
Cinque anni fa è stata annunciata la scoperta del bosone di Higgs dagli esperimenti ATLAS e CMS ad LHC: l’unica particella elementare mancante nel quadro del Modello Standard delle particelle elementari. Il bosone di Higgs è di fondamentale importanza per fornire una massa alle particelle elementari e per garantire la coerenza del Modello Standard, inoltre è l’unica particella elementare dotata di un potenziale energetico che ha profonde implicazioni sulle teorie di inflazione cosmologica e sul futuro del nostro universo. Se inquadrata in una teoria più generale, che possa ad esempio consentire la quantizzazione della forza gravitazionale, spiegare la massa infinitesima dei neutrini, fornire un candidato per la materia oscura dell’universo e spiegare l’asimmetria materia-antimateria, la massa del bosone di Higgs risulta essere estremamente leggera e innaturale, il che apre la strada a nuove teorie al di là del Modello Standard che siano in grado di spiegarne il valore. Dalla scoperta del bosone di Higgs ad oggi, gli esperimenti ad LHC hanno misurato con accuratezza sempre maggiore le proprietà del bosone di Higgs, rivelandone la sua natura intrinseca. Inoltre, il bosone di Higgs è oggi al centro degli studi per la costruzione delle macchine acceleratrici di nuova generazione. Il seminario fornirà una panoramica sulle proprietà del bosone di Higgs misurate dalla sua scoperta ad oggi ed illustrerà i progetti in fase di elaborazione, ad LHC e agli acceleratori futuri, per misurarne le proprietà con accuratezza sempre maggiore e cercare spiegazioni alla sua leggerezza.
Curriculum
Biagio Di Micco ha conseguito la Laurea in Fisica con Lode presso l’Università degli Studi di Napoli “Federico II” ed il Dottorato di Ricerca in Fisica presso l’Università degli Studi Roma Tre. Ha svolto attività di ricerca presso il Karlsruhe Institut fuer Kern-physik, in Germania, presso i Laboratori Nazionali di Frascati dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, presso l’Università di Roma Tre e presso il CERN di Ginevra, in Svizzera. È attualmente ricercatore confermato e professore aggregato presso l’Università degli Studi Roma Tre dove è membro del Collegio dei Docenti del dottorato di ricerca. L’ambito scientifico principale delle sue ricerche è il settore della fisica sperimentale delle particelle elementari, nel quale annovera come autore più di 600 pubblicazione su riviste di fama internazionale. La sua attività di ricerca ha riguardato la fisica dei mesoni pseudoscalari leggeri, studiata nell’esperimento KLOE nei primi anni della sua carriera, e la fisica del bosone di Higgs nell’esperimento ATLAS, che ad oggi rappresenta la sua attività principale. Ha coordinato diversi gruppi di lavoro nell’ambito della fisica del bosone di Higgs e dell’analisi dei dati, sia a livello nazionale che internazionale, sia nell’ambito dell’esperimento ATLAS che nella più ampia comunità dei fisici sperimentali e teorici di LHC. Inoltre coordina il gruppo dell’Università e INFN di Roma Tre che si occupa di ricerca e sviluppo sugli acceleratori di prossima generazione.
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