| Nome del corso di laurea |
Fisica |
| Codice insegnamento |
GP005514 |
| Curriculum |
Fisica delle particelle elementari |
| Docente responsabile |
Nicola Tomassetti |
| Docenti |
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| Ore |
- 42 Ore - Nicola Tomassetti
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| CFU |
6 |
| Regolamento |
Coorte 2024 |
| Erogato |
Erogato nel 2025/26 |
| Erogato altro regolamento |
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| Attività |
Affine/integrativa |
| Ambito |
Attività formative affini o integrative |
| Settore |
FIS/05 |
| Anno |
2 |
| Periodo |
Primo Semestre |
| Tipo insegnamento |
Opzionale (Optional) |
| Tipo attività |
Attività formativa monodisciplinare |
| Lingua insegnamento |
Italiano o Inglese a seconda della presenza di studenti stranieri. |
| Contenuti |
Cenni di teoria della relatività e definizione dell'equazione di Einstein per il campo gravitazionale. Legge di Hubble ed espansione dell'Universo. Equazioni di Friedmann-Lemaitre, modelli cosmologici e teoria del Big-Bang. Parametri cosmologici e osservazioni sperimentali per la loro definizione in ambito astrofisico ed astroparticellare. Termodinamica dell'universo primordiale. Nucleosintesi primordiale. Radiazione cosmica di fondo, materia oscura, neutrini, raggi cosmici. |
| Testi di riferimento |
Bergstrom & Goobar, Cosmology and Particle Astrophysics. Weinberg, Gravitation and Cosmology. Grupen, Astroparticle Physics. Il materiale delle lezioni con riferimenti a varie risorse disponibili in rete verrà reso disponibile lungo il corso dell'anno sulla piattaforma Unistudium. |
| Obiettivi formativi |
Il corso si prefigge di fornire agli studenti un quadro generale degli attuali modelli per descrivere l'evoluzione dell'universo e le problematiche ancora aperte a livello teorico per una sua descrizione. Gli studenti avranno anche un quadro complessivo delle molte connessioni tra il problema cosmologico e lo studio delle interazioni fondamentali a livello teorico e sperimentale. |
| Prerequisiti |
Conoscenze base di relatività ristretta e di fisica subatomica sono importanti per poter fruire pienamente dei contenuti del corso. |
| Metodi didattici |
Il corso si articola in lezioni frontali, della durata di 2 ore ciascuna. |
| Altre informazioni |
Anche se non obbligatoria, la frequenza delle lezioni è fortemente raccomandata. |
| Modalità di verifica dell'apprendimento |
L'esame consisterà in un colloquio orale di 45'-60' circa in cui verranno affrontati i diversi argomenti trattati nel corso. Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa |
| Programma esteso |
Introduzione alla fisica dell’universo: osservazioni astronomiche; principio copernicano; principio cosmologico; legge di Hubble-Lemaitre ed espansione dell’Universo. Cosmologia newtoniana, equazioni di evoluzione, equazione del fluido. Cosmologia relativistica: richiami di relatività ristretta; cenni di relatività generale; tensore energia impulso; metrica di Robertson-Walker; equazioni di campo di Einstein. Modelli cosmologici: equazioni di Friedman-Lemaitre e loro soluzioni. Universi di materia e di radiazione. Costante cosmologica ed energia del vuoto. Parametri cosmologici. Il modello LCDM. Cosmografia: redshift cosmologico, parametro di decelerazione, tempi, orizzonti e definizione delle distanze cosmologiche. Osservazioni astronomiche rilevanti per la cosmologia; determinazione di distanze e dell'età dell'universo. Particelle nell’universo primordiale: il modello del Big-Bang caldo e le fasi evolutive dell’universo; bariogenesi, nucleosintesi primordiale, disaccoppiamento dei neutrini, ricombinazione. Origine e proprietà della radiazione cosmica di fondo. Meccanismo di inflazione e problemi aperti in cosmologia. Il problema della materia oscura e dell'asimmetria materia-antimateria. Ricerca di antimateria primordiale. Ricerca diretta e indiretta di materia oscura. Raggi cosmici, neutrini e raggi gamma e nella ricerca in fisica astroparticellare. |
