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Introduzione Struttura del Curriculum Teorico Generale Linee di Ricerca Sbocchi professionali
Laurea Magistrale in FisicaCurriculum Teorico Generale
Settore Teorico
Dipartimento di Fisica, Universita di Bologna
Bologna, 15 aprile 2013
Settore Teorico Laurea Magistrale in Fisica
Introduzione Struttura del Curriculum Teorico Generale Linee di Ricerca Sbocchi professionali
Sommario
1 IntroduzioneDefinizioniTabelle
2 Struttura del Curriculum Teorico GeneraleStruttura del Curriculum Teorico GeneraleAttivita Formative: I annoAttivita Formative: II anno
3 Linee di RicercaLinee di Ricerca e Ricercatori
4 Sbocchi professionaliSbocchi professionali
Settore Teorico Laurea Magistrale in Fisica
Introduzione Struttura del Curriculum Teorico Generale Linee di Ricerca Sbocchi professionali
Introduzione
Questa non e unadomanda
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Definizioni
LM= Laurea Magistrale.AF= Attivita Formativa: attivita finalizzata alla formazione culturale eprofessionale dello studenteSSD= Settore Scientifico Disciplinare: raggruppamento di insegnamenti definitoin base a criteri di omogeneita scientifica e didatticaA= Ambito: insieme di SSD scientificamente affiniTAF= Tipologia dell’Attivita Formativa: rilevanza e modalita di una AFCFU = Credito Formativo Unitario: unita di misura del lavoro di apprendimentoed acquisizione di conoscenze ed abilita in una AFOF = Numero di Ore Frontali: durata oraria di una AF
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Settori Scientifico Disciplinari: Area 02 – Scienze Fisiche
FIS/01 = Fisica SperimentaleFIS/02 = Fisica Teorica, Modelli e Metodi MatematiciFIS/03 = Fisica della MateriaFIS/04 = Fisica Nucleare e SubnucleareFIS/05 = Astronomia e AstrofisicaFIS/06 = Fisica per il Sistema Terra ed il Mezzo CircumterrestreFIS/07 = Fisica ApplicataFIS/08 = Didattica e Storia della Fisica
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Ambiti: Laurea Magistrale in Fisica
I = Fisica Sperimentale e Fisica Applicata (SSD FIS/01 & FIS/07)II = Fisica Teorica, Modelli e Metodi Matematici e Didattica e Storia della Fisica(SSD FIS/02 & FIS/08)III = Fisica della Materia e Fisica Nucleare e Subnucleare (SSD FIS/03 & FIS/04)IV = Astronomia e Astrofisica e Fisica per il Sistema Terra ed il MezzoCircumterrestre (SSD FIS/05 & FIS/06)
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Tipologie delle Attivita Formative
C = Attivita Caratterizzante: fornisce conoscenze essenziali e/o indispensabiliAI = Attivita Affine e/o Integrativa: fornisce conoscenze utili e/o specializzantiLS = Attivita a Libera SceltaAAF = Altra Attivita formativaTLM = Tesi di Laurea Magistrale
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Struttura del Curriculum Teorico Generale
Dio non gioca a dadi
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Struttura del Curriculum Teorico Generale: I anno
TAF Range A CFU
C 30 – 46 II 36
AI 12 – 18 II 12
C 3 – 6 III 6
C 3 – 6 IV 6
(TAF = tipologia dell’attivita formativa; A = ambito; CFU = crediti formativi unitari;C = attivita caratterizzante; AI = attivita affine e/o integrativa; LS = attivita a liberascelta; AAF = altra attivita formativa; TLM = tesi di laurea magistrale)
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Struttura del Curriculum Teorico Generale: II anno
TAF Range A CFU
LS 8 – 12 – 12
AAF 3 – 3
TLM 40 – 50 – 45
(TAF = tipologia dell’attivita formativa; A = ambito; CFU = crediti formativi unitari;C = attivita caratterizzante; AI = attivita affine e/o integrativa; LS = attivita a liberascelta; AAF = altra attivita formativa; TLM = tesi di laurea magistrale)
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Attivita Formative: I anno
AF SSD A TAF CFU OF
Fisica Teorica IProf. F. Bastianelli
FIS/02 II C 6 48
Teoria d. Campi IProf. R. Soldati
FIS/02 II C 6 48
Meccanica Statistica IProf.ssa E. Ercolessi
FIS/02 II C 6 48
18 CFU a scelta Lista 1 – II C 18 –
6 CFU a scelta Lista 2 – III C 6 –
6 CFU a scelta Lista 3 – IV C 6 –
12 CFU a scelta Lista 4 FIS/02 II AI 12 –
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Lista 1
AF SSD A TAF CFU OF
Fisica Teorica IIProf. F. Bastianelli
FIS/02 II C 6 48
Teoria d. Campi IIProf. R. Soldati
FIS/02 II C 6 48
Meccanica Statistica IIProf.ssa E. Ercolessi
FIS/02 II C 6 48
Storia d. Fisica Mod. 1Dott.ssa O. Levrini
FIS/08 II AI 6 48Storia d. Fisica Mod. 2
Prof. G. Dragoni
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Lista 2
AF SSD A TAF CFU OF
Corso a scelta FIS/03, FIS/04 ⇤ – III C 6 –
⇤ LM in Fisica
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Lista 3
AF SSD A TAF CFU OF
Corso a scelta FIS/05, FIS/06 ⇤ – IV C 6 –
⇤ LM in Fisica e/o LM Astrofisica e Cosmologia
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Lista 4
AF SSD A TAF CFU OF
Compl. d. Fisica Teorica Mod. 1Prof. R. Soldati
FIS/02 II AI 6 48Compl. d. Fisica Teorica Mod. 2
Prof. R. Balbinot
Met. Mat. Av. d. Fisica Mod. 1Prof. F. Ravanini
FIS/02 II AI 6 48Met. Mat. Av. d. Fisica Mod. 2
Prof. F. Ortolani
Relativita IProf. R. Balbinot
FIS/02 II AI 6 48
Relativita IIProf. R. Balbinot
FIS/02 II AI 6 48
Teoria d. Gruppi p. l. FisicaProf. R. Zucchini
FIS/02 II AI 6 48
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Lista 4 (cont.)
AF SSD A TAF CFU OF
Teoria dei Sistemi MulticorpiProf.ssa E. Ercolessi
FIS/02 II AI 6 48
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Attivita Formative: II anno
AF SSD A TAF CFU OF
Corsi a Libera Scelta ⇤ – – LS 12 –
Ulteriori Attivita Formative ⇤⇤ – – AAF 3 –
Prova Finale – – TLM 45 –
⇤ I corsi possono essere anticipati al I annoI corsi scelti al di fuori della LM in Fisica richiedono approvazione del CCdL
⇤⇤ Attivita formativa collegata alla tesi
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Linee di Ricerca
Anche i geni sbagliano
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Linee di Ricerca e Ricercatori
La Radiazione di Hawking dei Buchi Neri e Sistemi di Materia CondensataProf. R. BalbinotParticelle, Corde e BraneProf. F. Bastianelli, Dott. M. Cicoli, Prof. R. ZucchiniGravita Semiclassica e Quantistica, Buchi Neri e CosmologiaDott. R. Casadio, Dott. A. Kamenshchik, Dott. G.-P. Vacca (INFN), Dott. F. Finelli(INAF)Teoria dei Sistemi Quantistici a Molti Corpi in Bassa DimensionalitaaProf.ssa E. Ercolessi, Prof. F. Ortolani, Dott. Ch. Degli Esposti Boschi (CNR)Fisica Teorica del NucleoDott. P. FinelliTeorie di Campo QuantisticheProf. R. SoldatiIntegrabilitaProf.ssa E. Ercolessi, Prof. F. Ravanini, Dott. D. Fioravanti (INFN),Teoria di Gauge e Gruppo di RinormalizzazioneDott. G.-P. Vacca (INFN)
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Sbocchi professionali
Provando e riprovando
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Sbocchi professionali
Ricerca e docenza nell’UniversitaRicerca in Enti di Ricerca (INFN, INAF, CNR)Analisi statisticaInformatica applicataModellistica applicata (biologia, scienze sociali, economia e finanza, etc.)Attivita professionali che richiedono padronanza del metodo scientifico e capacitadi modellizzare fenomeni complessi.
Settore Teorico Laurea Magistrale in Fisica
DIP. FISICA ED ASTRONOMIA - UNIVERSITÀ DI BOLOGNA
CORSO DI FISICA NUCLEARE - PAOLO FINELLI 1
Paolo%FinelliRicercatore
Inizia-va/Specifica/[email protected]
RICERCA
/Stru7ura/dei/Nuclei/Atomici/Studio/delle/Radiazioni/(α,β,γ)/Fissione/Nucleare/Fusione/Nucleare/Applicazioni
Metodi/computazionali/per/lo/studio/di/sistemi/nucleari/a/mol-/corpi/Density/Func-onal/Theory/(sta-/fondamentali)/Random/Phase/Approxima-on/(sta-/eccita-/e/risonanze)/Superfluidità/SuperconduOvità/nucleare/con/interazioni/realis-che
DIDATTICAFISICA%NUCLEARE6//cfu/Q//secondo/semestre
Teoria delle Stringhe Prof. Fiorenzo Bastianelli, Dott. Michele Cicoli, Prof. Roberto Zucchini
4 Forze fondamentali esistenti in Natura: 1) Forza elettromagnetica 2) Forza nucleare debole 3) Forza nucleare forte 4) Forza gravitazionale Ognuna necessita una descrizione quantistica (piccole distanze) e
relativistica (alte energie) Tutte e 3 le interazioni non-gravitazionali descritte da una particolare
teoria quantistica e relativistica chiamata Modello Standard Funziona benissimo! Vedi recente scoperta del bosone di Higgs MA il Modello Standard non contiene la gravità Gravità descritta a livello relativistico dalla Relatività Generale MA manca una descrizione quantistica della gravità! Non è un problema dato che la gravità è trascurabile a basse energie MA l’interazione gravitazionale diventa intensa ad altissime energie!
Problema più importante: e la Gravità?
- Buchi neri?
- Big Bang?
- Energia oscura?
La risposta a queste domande richiede una teoria di gravità quantistica!!
- Teoria fondamentale alla base del nostro Universo?
- Unificazione di tutte le forze?
Teoria delle Stringhe: l’idea
Necessità di cambiare totalmente visione: sostituire particelle puntiformi con oggetti unidimensionali!!
1) TUTTI i tipi di particelle sono semplicemente diversi modi di oscillazione della stessa stringa
2) Unificazione di materia e forze!! 3) Contiene la gravità quantistica! 4) Esiste solo un parametro da cui si
deriva tutto! 5) Contiene le teorie già note!
Teoria del TUTTO!
Dimensioni Extra
La teoria delle Stringhe predice che il nostro Universo abbia 9 dimensioni spaziali e 1 temporale.
Aggiornamento Sperimentale:
il numero osservato di dimensioni (grandi) è 3 spaziali e 1 temporale.
Soluzione Nostro Universo: 10D = 4D grandi + 6D estremamente piccole d < 10-18 m
Importantissimo predire la grandezza di tutte le dimensioni!
D-Brane
La teoria delle Stringhe è più ampia di quanto si credesse – 1) Normalmente, i punti finali di
stringhe aperte si muovono liberamente alla velocià della luce.
– 2) Possono anche esistere stringhe i cui punti finali sono ancorati su superfici.
Tali superfici sono interpretate come grandi oggetti massivi, chiamati D-brane, nello spaziotempo
Universo Brana
Alcuni stati sono intrappolati sulle brane e altri sono liberi di muoversi attraverso tutte le dimensioni dello spaziotempo
Tutte le note particelle ed interazionifondamentali (eccetto la gravità) sono confinate sulla brana
Dimensioni extra GRANDI!! Rilevabili tramite modifiche della gravità!! Universi paralleli? Effetti delle stringhe rilevabili presto tramite gli esperimenti!!
Cosmologia inflazionaria e anisotropie della CMBR (Finelli, Gruppuso, Kamenchtchik, Tronconi, Vacca)
L'inflazione è una pietra miliare per la cosmologia che risolve molti dei problemi del modello di Big Bang standard e predice lo spettro invariante di scala delle perturbazioni di densità. Le anisotropie della Radiazione Cosmica di Fondo (CMBR) rappresentano un segnale unico per studiare la cosmologia e la fisica delle particelle, soprattutto alla luce di esperimenti come la sonda Planck:
Collasso gravitazionale, fisica trans-planckiana e buchi neri(Casadio, Vacca)
Il collasso gravitazionale di oggetti compatti e la formazione di buchi neri è uno dei problemi principali, sia per la fisica teorica che per l'astrofisica. Effetti nuovi (assenza di singolarità, perdita di informazione ed entropia, asymptotic safety), e potenzialmente rilevanti, possono emergere quando si tenga conto della natura quantistica della materia che collassa o che urta ad energie prossime alla scala di Planck (10^19 GeV ~ 10^-5 g).
Gravità semiclassica e quantistica, buchi neri e cosmologia+
INFN FLAG - Quantum Fields in Gravity, Cosmology and Black Holes
Partecipanti Università: Roberto Casadio, Alexandr KamenchtchikPartecipanti INFN: Alessandro Tronconi, Gian Paolo VaccaPartecipanti INAF: Fabio Finelli, Alessandro Gruppuso
In assenza di una teoria unificata delle forze fondamentali, sistemi fisici alle scale di energia raggiungibili in astrofisica e cosmologia possono essere studiati tramite un approccio semiclassico alla gravità basato sul metodo del campo di background. La gravità classica è perciò descritta dalla Relatività Generale e determina lo spazio-tempo di fondo, mentre la materia (e le fluttuazioni gravitazionali) viene descritta da campi quantistici, che agiscono come sorgente della gravitazione tramite il valore di aspettazione del loro tensore energia-impulso.La cosmologia e gli oggetti compatti auto-gravitanti rappresentano gli oggetti delle due principali linee di ricerca.
Cosmologia inflazionaria e anisotropie della CMBR (Finelli, Gruppuso, Kamenchtchik, Tronconi, Vacca)
L'inflazione è una pietra miliare per la cosmologia che risolve molti dei problemi del modello di Big Bang standard e predice lo spettro invariante di scala delle perturbazioni di densità. Le anisotropie della Radiazione Cosmica di Fondo (CMBR) rappresentano un segnale unico per studiare la cosmologia e la fisica delle particelle, soprattutto alla luce di esperimenti come la sonda Planck:
Collasso gravitazionale, fisica trans-planckiana e buchi neri(Casadio, Vacca)
Il collasso gravitazionale di oggetti compatti e la formazione di buchi neri è uno dei problemi principali, sia per la fisica teorica che per l'astrofisica. Effetti nuovi (assenza di singolarità, perdita di informazione ed entropia, asymptotic safety), e potenzialmente rilevanti, possono emergere quando si tenga conto della natura quantistica della materia che collassa o che urta ad energie prossime alla scala di Planck (10^19 GeV ~ 10^-5 g).
E. ERCOLESSI, F. ORTOLANI, F. RAVANINI (DIFA)
C. DEGLI ESPOSTI BOSCHI (CNR)
(POST-DOC E DOTTORANDI)
MODELLI DI SISTEMI A MOLTE PARTICELLE:
- FORTEMENTE INTERAGENTI
- IN BASSA DIMENSIONALITÀ
EFFETTI QUANTISTICI SONO DOMINANTI
MECCANICA STATISTICA E TEORIA DEI CAMPI:
- TECNICHE ANALITICHE ESATTE E PERTURBATIVE
- TECNICHE DI SIMULAZIONE NUMERICA
SISTEMI QUANTISTICI A MOLTI CORPI
EFFETTI QUANTISTICI CHE SI MANIFESTANO A LIVELLO MACROSCOPICO
QUANTUM HALL EFFECT
BOSE-EINSTEIN CONDENSATE
SUPERCONDUCTIVITY
✤ PARTICOLARMENTE EVIDENTI IN SISTEMI 1-DIM.
- TECNICHE DI MANIPOLAZIONE DI SINGOLI ATOMI
- SISTEMI OTTICI QUANTISTICI
- ATOMI ULTRAFREDDI INTRAPPOLATI
COERENZA QUANTISTICA
NUOVE FASI DELLA MATERIA
INDAGARNE LE PROPRIETÀ FISICHE
STATICHE E DINAMICHE
SPIN LIQUIDS
TOPOLOGICALINSULATORS
TRANSIZIONI DI FASE QUANTISTICHE
“SPOOKY ACTION AT A DISTANCE” (A. EINSTEIN)
ALLA BASE DI NUOVE APPLICAZIONI:
- TELETRASPORTO
-CRITTOGRAFIA
- QUANTUM COMPUTERS
COME È COLLEGATO ALLA FISICA DI MOLTE PARTICELLE E ALLE PROPRIETÀ DI “FASI ESOTICHE” DELLA MATERIA
ENTANGLEMENT
Integrability as a unifying approach
Integrability
Gauge th.
Particle theory
QCD
Strings
Cosmology Quantum Gravity
Black Holes
Gauge/String duality
Spin chainsStrongly correlated electrons
FerromagnetsQuantum Hall
Effect
Entanglement
Information lossparadox
Solitons
F. RAVANINI (DIFA), D. FIORAVANTI (INFN), post-doc e dottorandi
Svolgimento
Tesi di Laurea magistraleTesi di Laurea magistrale
● 4-5 mesi di apprendimento● 3-4 mesi di lavoro di ricerca● 1 mese per la stesura finale
Totale: circa 9-10 mesi9-10 mesi di impegno
Consiglio: iniziare verso fine del primo anno (settembre) se ci si vuole laureare per luglio del secondo.