Insegnamento COSMOLOGIA E ASTROPARTICELLE
- Corso
- Fisica
- Codice insegnamento
- GP005529
- Sede
- PERUGIA
- Curriculum
- Fisica teorica
- Docente
- Nicola Tomassetti
- Docenti
-
- Nicola Tomassetti
- Ore
- 42 ore - Nicola Tomassetti
- CFU
- 6
- Regolamento
- Coorte 2022
- Erogato
- 2023/24
- Attività
- Affine/integrativa
- Ambito
- Attività formative affini o integrative
- Settore
- FIS/05
- 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, equazioni di campo di Einstein, equazioni di Friedmann-Lemaitre. Modelli cosmologici e teoria del Big-Bang. Parametri cosmologici e osservazioni astrofisiche e astroparticellari. Fisica dell'universo primordiale.
- 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, meccanica quantistica 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 cosmologia, l'universo a larga scala, le osservazioni astronomiche. Principio copernicano e 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, 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.