Insegnamento COSMOLOGIA E ASTROPARTICELLE

Nome del corso di laurea Fisica
Codice insegnamento GP005481
Sede PERUGIA
Curriculum Astrofisica e astroparticelle
Docente responsabile Nicola Tomassetti
Docenti
  • Nicola Tomassetti
Ore
  • 42 Ore - Nicola Tomassetti
CFU 6
Regolamento Coorte 2021
Erogato Erogato nel 2022/23
Erogato altro regolamento
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, equazione di Einstein per il campo gravitazionale, equazioni di Friedmann-Lemaitre, modelli cosmologici, teoria del Big-Bang. Parametri cosmologici, e osservazioni sperimentali per la loro definizione in ambito astrofisico ed astroparticellare. Modello modello ¿CDM. 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 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 ¿CDM. 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 nella ricerca in fisica astroparticellare.
Condividi su