Insegnamento MODERN PHYSICS
- Corso
- Matematica
- Codice insegnamento
- 55A00111
- Curriculum
- Didattico-generale
- Docente
- Maurizio Maria Busso
- Docenti
-
- Maurizio Maria Busso
- Ore
- 42 ore - Maurizio Maria Busso
- CFU
- 6
- Regolamento
- Coorte 2019
- Erogato
- 2020/21
- Attività
- Affine/integrativa
- Ambito
- Attività formative affini o integrative
- Settore
- FIS/03
- Tipo insegnamento
- Opzionale (Optional)
- Tipo attività
- Attività formativa monodisciplinare
- Lingua insegnamento
- INGLESE
- Contenuti
- Introduzione alla fisica del XX secolo, a partire dalla crisi della fisica classica seguita alla formalizzazione dell’elettromagnetismo di Maxwell e seguendo gli sviluppi del pensiero fisico attraverso la relatività ristretta e Generale e la Fondazione della Meccanica Quantistica. Alcuni cenni sono poi dedicati alla moderna teoria dei campi e al Modello Standard delle particelle elementari.
- Testi di riferimento
- Testi di riferimento TESTI_RIF Sì Modern Physics: an introductory text. By J.I. Pfeffer & S. Nir (Imperial College Press). Modern Physics: an introductory text. By J.I. Pfeffer & S. Nir (Imperial College Press).
- Obiettivi formativi
- Ottenere una conoscenza generale dei concetti fondanti della fisica moderna e dei principali risultati sperimentali che ne hanno verificato le ipotesi. Su uno degli argomenti del corso, scelto insieme da studente e docente, effettuare un approfondimento più mirato, legato alle conoscenze matematiche proprie di una laurea magistrale in Matematica.
- Prerequisiti
- Buona conoscenza della fisica classica e dei suoi strumenti matematici.
- Metodi didattici
- Lezioni frontali
- Altre informazioni
- Nessuna
- Modalità di verifica dell'apprendimento
- esame orale
- Programma esteso
- Principio di minima azione di Lagrange (e Fermat) e II legge di Newton
Moto in un tempo e spazio assoluti: l'etere e l'azione a distanza.
Ernst Mach e i primi dubbi
Le equazioni di Maxwell e la velcoità costante della luce
Misura di Michelson e Morely
Emissione di un dipolo oscillante e catastrofe ultravioletta
Il tentativo di soluzione di Planck
L'effetto fotoelettrico e i fotoni come particelle, in contraddizione com Maxwell
La diffrazione degli elettroni e gli elettroni come onde
Natura doppia o ambigua del mondo microscopioco.
Le soluzioni euristiche:
a) legge di Planck
b) atomo di Bohr
c) trasformazioni di Loretz
Emma Noether: simmetrie e leggi di conservazione in fisica classica.
Minima azione come riassunto di tutte le simmetrie classiche. Come costruire teorie che siano fondate in una fisica non più intuitiva.
Legami con la crisi culturale e l'esistenzialismo, da Musil a Picasso.
Le due culture. Le soluzioni in fisica a partire dalle simmetrie delle leggi di natura. Le invarianze di "gauge". La teoria della relatività ristretta.
Descrizioni della fisica per qualsiasi osservatore e Relatività Generale. Verifiche osservative e sperimentali. Principio di indeterminazione di Heisenberg La quantizzazione di DeBroglie. L'equazione di Schroedinger come soluzione non relativistica. Funzione d'onda come probabilità. Problemi filosofici della fisica moderna.
Formulzione di Heisenberg.
Incompatibilità tra Meccanica Quantistica e Relatività Generale.
L'Entanglement. Cenno sulla violazione delle simmetrie di Parità: i decadimenti beta, simmetria CP- Cenni di Quantum Electro-Dynamics e le teorie di campo nella fisica moderna. Interazione elettrodebole e nucleare. Il Modello Standard e la QCD. I campi di Higgs e la forma del potenziale. Massa come
interazione col campo di Higgs