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e il Corso di Laurea in Fisica a Lecce La Fisica Oggi.

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Presentazione sul tema: "e il Corso di Laurea in Fisica a Lecce La Fisica Oggi."— Transcript della presentazione:

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2 e il Corso di Laurea in Fisica a Lecce La Fisica Oggi

3 cosa studia la Fisica una scienza in continua evoluzione il metodo di lavoro del fisico studiare Fisica a Lecce il fisico nel mondo del lavoro

4 Cosa studia la Fisica

5 dallinfinitamente grande e ritorno Lo studio dei costituenti ultimi della materia ha profonde implicazioni sullevoluzione delluniverso … e viceversa Lo studio dei costituenti ultimi della materia ha profonde implicazioni sullevoluzione delluniverso … e viceversa m = dimensione delluniverso osservabile allinfinitamente piccolo m = raggio classico dellelettrone

6 applicazioni complesso Fisica Nucleare Astrofisica Particelle Elementari atmosfera clima medicina trasferimento tecnologico materiali elettronica comunicazioni cosmologia laser Fisica Atomica e Molecolare Materia Ordinaria meccanica statistica Fisica dei sistemi complessi semplice la scala umana m m Nel percorso dal grande al piccolo si collocano le diverse aree della fisica moderna econophysics

7 Alla scala più bassa di dimensioni e complessità I processi si descrivono come interazioni fondamentali tra particelle elementari (costituenti della materia) leptoni quark 12 oggi la tavola degli elementi per i fisici delle particelle

8 Alla scala più bassa di dimensioni e complessità prima del 1888 Gravitazionale Elettrica Magnetica 3 oggi Gravitazionale Elettrodebole Forte I processi si descrivono come interazioni fondamentali tra particelle elementari (costituenti della materia) 12 oggi prima del 1984 Gravitazionale Elettromagnetica Debole Forte Per ogni tipo di interazione esistono particelle speciali che trasmettono la forza tra particelle di materia W Z gluoni ?

9 Lo studio dei sistemi caratterizzati da Grande numero di entità individuali Interazione fra gli individui Proprietà collettive assenti in un sistema di pochi individui Interdisciplinarità Risalendo la scala della complessità

10 Grande numero di entità individuali Interazione fra gli individui Proprietà collettive assenti in un sistema di pochi individui Interdisciplinarità Risalendo la scala della complessità La Fisica dei sistemi complessi due molecole di DNA la borsa di Tokyo vortice in un fluido

11 Una scienza consolidata Le tecnologie a servizio della sperimentazione Le frontiere della conoscenza Le applicazioni nella vita di tutti i giorni in continua evoluzione

12 1950 Camere a Bolle ( 1960 Nobel a D. Glaser per linvenzione delle Camere a Bolle ) 1984 Prima osservazione della particella Z ( Nobel a Rubbia ) Z e + e - nellesperimento UA1 al CERN Prova sperimentale dellunificazione delle interazioni elettromagnetica e debole Levoluzione delle immagini dei costituenti della materia

13 Large Hadron Collider ?? 4 esperimenti / 1000 fisici per esperimento Il più grande complesso di magneti superconduttori Per mantenere su traiettorie circolari protoni dellenergia di 7 TeV Per far fronte alla complessità e alla mole dei dati degli esperimenti a LHC GRID un sistema di calcolo distribuito Computers al CERN, in Europa, in USA, dai grandi Lab. di ricerca fino alle piccole università, condivideranno i dati, il software, le risorse per lanalisi dei dati Fisici leccesi partecipano allesperimento ATLAS e al progetto GRID Tecnologia di frontiera nella prossima generazione di esperimenti al CERN

14 Il telescopio Hubble 6 Agosto 2001 Per la prima volta in orbita nel 1990 Hubble deep field Limmagine più distante nello spazio-tempo dellUniverso LUniverso a meno di un miliardo di anni dopo il Big Bang La frontiera dellastrofisica...

15 Relatività Generale Levoluzione dello spazio-tempo dipende dalla materia e dall energia Luniverso si espande sempre più lentamente (Una certezza fino a pochi anni fa) Unaltra forma di energia (del vuoto) fa sì che la velocità di espansione delluniverso aumenti...e la frontiera della Cosmologia Luniverso è in espansione accelerata Boomerang: studia le disuniformità della Radiazione Cosmica di Fondo OGGI Il fossile del Big Bang Supernova Cosmology: velocità e distanza delle Supernovae di tipo I A Project

16 NON EMETTE LUCE Non è osservata, ma esistono evidenze indirette della sua esistenza E fondamentale nel bilancio di massa (visibile e non) m e energia del vuoto Velocità delle stelle nelle galassie a spirale in funzione della distanza dal centro della galassia La massa visibile è solo il 10% della massa totale dati Fisici leccesi partecipano a SLOTT-AGAPE, un esperimento per la ricerca di materia oscura La ricerca della materia oscura nellUniverso

17 Collaborazione SLOTT-AGAPE Italia Francia Svizzera Il secondo telescopio sul suolo Italiano Inaugurato ad Ottobre Potenza La gravità curva il percorso della luce Oggetti di grande massa nello spazio agiscono come lenti gravitazionali Picco nellintensità luminosa di una stella nel periodo in cui un oggetto non visibile (materia oscura) passa tra la Terra e la stella Picco nellintensità luminosa di una stella nel periodo in cui un oggetto non visibile (materia oscura) passa tra la Terra e la stella Losservatorio di Toppo di Castelgrande

18 Foto della superficie di Marte mostrano segni di unantica presenza di acqua liquida. Segno di condizioni favorevoli allo sviluppo della vita ? Recente scoperta di una struttura attribuita ad un batterio fossile allinterno di una meteorite di origine marziana Fisici leccesi partecipano alle indagini sullesistenza di condizioni adatte alla vita sul pianeta Marte Lesplorazione di Marte

19 Ipotizzato per conservare il momento nel decadimento del neutrone Puntiforme, Neutro, senza massa Esistono tre tipi di neutrini: e I neutrini sono prodotti: nel Sole nellatmosfera in laboratorio Le frontiere della conoscenza dellinfinitamente piccolo … I Neutrini

20 I neutrini prodotti nei laboratori OPERA in attesa della comparsa di Fascio di prodotti al CERN e inviato a LNGS

21 SuperKamiokande, Giappone 1998 Deficit di dallatmosfera SNO, USA Giugno 2001 Deficit di e dal sole ma flusso totale = flusso atteso I neutrini cambiano natura nel tempo e diventa o I neutrini hanno massa Fisici leccesi partecipano all Esperimento MACRO (Lab. Gran Sasso) che conferma le oscillazioni di atmosferici

22 NANOTECNOLOGIE : costruire dal basso verso lalto La sfida oggi: Costruire strutture delle dimensioni di 1/ m a partire da atomi o molecole Oggi la realtà dei NANOTUBI Fino a ventanni fa si pensava che il carbonio esistesse solo in tre forme carbone grafite diamante A Lecce, presso lunità INFM, il National Nanotechnology Laboratory La frontiera della fisica applicata...

23 1985 H. Kroto, R. Smalley e R. Curl hanno scoperto che gli atomi di carbonio si possono unire anche in un reticolo regolare a forma di pallone di calcio: il FULLERENE cupole geodetiche dellarchitetto Richard Buckminster Fuller

24 Diametro: da 0,6 a 1,8 nm Densità: da 1,3 a 1,4 g/cm 3 (densità dellalluminio 2,7 g/cm 3 ) Stabilità: fino a 2800 C nel vuoto (i microchip fondono fra i 600 e i 1000 C ) Il giapponese Sumio Iijima ha ottenuto per la prima volta i NANOTUBI: fogli di grafite arrotolati su se stessi, con gli atomi collocati in una struttura a nido d'ape.

25 Resistenza: 45 miliardi di pascal (la miglior lega di acciaio si frattura a 2 miliardi di pascal). Calore: trasmettono 6000 W/mK (il diamante puro trasmette 3320 W/mK) Costi: 1500 dollari al grammo alla BuckyUSA di Houston (l'oro costa circa 10 dollari al grammo ). Caratteristiche di Conduttori o Semiconduttori a seconda dellorganizzazione del reticolo

26 ALCUNE APPLICAZIONI DEI NANOTUBI Rivelatori di gas: per determinare la presenza di gas inquinanti disciolti in liquidi organici e inorganici. Circuiti nanoelettrici: Nanotubi come cavi elettrici in computer sempre più piccoli e potenti I mattoni dei computers di prossima generazione: Un gruppo olandese ha combinato nanotubi conduttori e semiconduttori. Risultato: un nanodiodo nasce il primo nanotransistor Spugna per idrogeno: nanotubi nei serbatoi delle auto del futuro, per immagazzinare idrogeno, il combustibile perfetto. I nanotubi sulla via della realizzazione del sogno delluomo nellera delle tecnologie avanzate

27 La fisica nella vita di tutti i giorni Geofisica e Fisica dellAmbiente Convenzioni Provincia Lecce: rischio idrogeologico Regione Puglia: Qualità dellaria e Tossicologia del suolo Comune di Lecce: modellazione del sottosuolo Piazza Tito Schipa applicazioni Settori di Ricerca Indagini geofisiche del sottosuolo Fisica dellatmosfera Climatologia Chimica dellambiente Osservatorio di Fisica e Chimica della Terra e dellAmbiente Dip. di Scienza dei Materiali CNR e altre università ed enti di ricerca LECCE

28 Indagini geofisiche del sottosuolo Un applicazione nel settore Archeologico Piazza Tito Schipa (Lecce) Localizzazione con il metodo GPR (Ground Penetrating Radar) di una volta a botte portata alla luce da scavi archeologici successivi

29 Indagini geofisiche del sottosuolo 2001 parte una campagna di rilevamenti geofisici nel sito archeologico Hierapolis (Turchia) Tomografia elettrica 2D del sottosuolo (nei pressi di Salice Salentino) caratterizzazione di una cavità carsica

30 Simulazione della dispersione di inquinanti in atmosfera nella Regione Puglia Luniversità di Lecce insieme al CNR - ISIATA è coinvolta nel progetto Centro Sperimentale di NOWCASTING per un Centro per la previsione meteorologica a breve brevissimo termine su scala regionale Studio dei fenomeni atmosferici per studi di tipo fisico di impatto ambientale Simulazione dei campi di vento mediante modelli meteorologici Studio dei fenomeni atmosferici per analisi e previsione del tempo e del clima Fisica dellatmosfera

31 Il metodo di lavoro del fisico

32 dallesperimento alla teoria Un processo circolare Osservazione quantitativa di fenomeni Predizione di nuovi fenomeni osservabili Verifica delle predizioni della teoria Formalizzazione di un modello che spiega i fenomeni osservati Conferma della Teoria Teoria negata Simmetria Unificazione

33 Teoria 1 Predizione: Il protone decade vita media = anni Gli esperimenti sulla vita media del protone dimostrano > anni Teoria 2 Osserva: le tre curve non si incontrano esattamente ma in un mondo supersimmetrico lo farebbero Predizione: per ogni particella esiste un partner supersimmetrico di proprieta` simili ? Nuovi esperimenti alla ricerca dei partners supersimmetrici Unevidenza sperimentale …molte teorie

34 Le COLLABORAZIONI raccolgono le competenze e le attitudini di molti fisici su attività e tematiche estremamente varie Come si ottengono nuovi risultati in Fisica ? Generalmente essi sono il frutto degli sforzi di un numeroso gruppo di lavoroWWW World Wide Web Il sistema di informazione globale basato su INTERNET inventato al CERN da Tim Berners-Lee e Robert Cailliau nasce dallesigenza dei fisici di organizzare gli sforzi e comunicare i risultati su scala planetaria

35 Chi sono i Fisici oggi ? Il fisico è qualcuno che usa le sue attitudini in un mestiere che produce conoscenza fondamentale piuttosto che beni di consumo, servizi, informazione, salute, arte, ecc … … … Geni come Einstein ? 1/1000 fisici Gli altri sono persone comuni con qualità comuni, forse … Alcuni sono bravi fisici perché sono sistematici altri perché sono creativi perché amano lavorare in laboratorio perché sono bravi softwaristi perché riescono a organizzare bene il lavoro di un team

36 Conoscenza Fondamentale e Progresso Culturale La Fisica ha modificato nei secoli la nostra concezione della realtà La Fisica ha modificato nei secoli la nostra concezione della realtà inizi del XX secolo, Einstein e la Relatività il tempo, quarta dimensione dello spazio la massa, una forma di energia ( E = mc 2 ) secoli XVI, XVII e XVIII Copernico, Galileo, Cartesio e Newton leliocentrismo copernicano e il metodo scientifico moderno si impongono sullantropocentrismo tolemaico e sulle credenze aristoteliche inizi del XX secolo, Planck, Heisenberg e Bohr dalla meccanica newtoniana del continuo e del certo alla meccanica quantistica del discreto e del probabile

37 Fondatore del Metodo Scientifico Moderno Contributi fondamentali alla meccanica e allastronomia GALILEO Guglielmo Marconi Premio Nobel per la Fisica nel 1909 per lo sviluppo della telegrafia senza fili Italiani nella Storia della Fisica

38 Scoperta delle particelle W e Z mediatrici delle Interazioni Deboli Radioattività Artificiale indotta da Neutroni Scoperta dellantiprotone Italiani nella Fisica Moderna Enrico Fermi Nobel 1938 Emilio Segrè Nobel 1959 Carlo Rubbia Nobel 1984 Riccardo Giacconi Nobel 2002 Contributo alla scoperta delle sorgenti cosmiche a raggi X

39 Laurearsi in Fisica a Lecce La facoltà di Scienze nasce nel 1967

40 Triennale dallanno accademico Orientamenti Generale Tecnologico fisica computazionale tecnologie fisiche per lambiente tecnologie fisiche per la sanità tecnologie fisiche per lindustria Fisica e Astrofisica Fisica per lAmbiente e il Territorio Fisica della Materia + 2 anni di Laurea Specialistica CORSO DI LAUREA IN FISICA LECCE

41 E` difficile studiare Fisica? Molti argomenti sono comuni ad altri corsi di studio (matematica, chimica, ingegneria,…) Acquisire i concetti in fisica richiede intuizione ma i concetti ben assimilati semplificano lo studio successivo Che cosa caratterizza la formazione del fisico ? Il fisico ha una formazione versatile, orientata allanalisi quantitativa di situazioni complesse FAQ

42 Il rapporto numerico ottimale studenti/docenti migliora la qualità dello studio Continuo contatto con i docenti Verifica in itinere dei progressi nello studio Attività di tutorato e sostegno Attività seminariali di approfondimento e orientamento Studiare fisica a Lecce

43 la misura del lavoro, comprensivo di lezioni, lavoro sperimentale, seminari, elaborati, tirocini, stages, studio individuale tesi, esami ed altre attività di valutazione CREDITO FORMATIVO: ad un credito corrispondono 25 ore di lavoro per studente ad un anno di studio corrispondono 1500 ore = 60 crediti Le novita` introdotte dalla riforma universitaria

44 ad ogni insegnamento è assegnato un determinato numero di crediti "riscossi" dallo studente dopo il superamento di una prova di esame La Laurea si consegue con 180 crediti La Laurea Specialistica con 300 (globali) I Master, che durano un anno, valgono altri 60 crediti i crediti misurano il raggiungimento del traguardo formativo i voti misurano il profitto in 30esimi per i singoli esami in 110mi per la prova finale

45 ORIENTAMENTO GENERALE I ANNO I semestre Analisi I Fisica I Laboratorio I Geometria II semestre Analisi II Fisica II Laboratorio II Informatica Lingua Base H CFU CFU H Totale

46 ORIENTAMENTO GENERALE II ANNO I semestre Analisi III Fisica III Laboratorio III Chimica II semestre Met.Mat.Fis. Fisica IV Laboratorio IV Elem.Mecc.Anal. Intr.Fis.Mod Lab.Calcolo St.Sci.Tecn. H CFU 8 6 CFU H Totale Totale

47 ORIENTAMENTO GENERALE III ANNO I semestre Ist.Mecc.Quant. Elem.Mecc.Stat. Laboratorio V Corso a scelta I Corso a scelta II Corso a scelta III II semestre Ist.Fis.Materia Ist.Fis.Nucl.Sub. Corso di indirizzo Altre attività Prova finale H CFU CFU H Totale Totale

48 La ricerca in Fisica a Lecce

49 Astrofisica e Fisica Astroparticellare Fisica delle Particelle con Acceleratori Fisica dei Fenomeni non Lineari e dei Solitoni Fisica delle Radiazioni e Elettronica Quantistica Fisica Teorica Nucleare e Subnucleare e Teoria dei Campi Fondamenti di Meccanica Quantistica e Storia della Fisica Fisica dello Stato Solido Geofisica e Fisica dellAmbiente Meccanica discreta, Meccanica statistica, Caos LINEE DI RICERCA A LECCE Consorzio Einstein

50 Il mondo della ricerca è internazionale Le collaborazioni dei gruppi di ricerca leccesi: esempi … Fisica Sperimentale delle Particelle Esperimento ATLAS – CERN, Ginevra Esperimento KLOE - Frascati Esperimento ARGO - Tibet Fisica dei Fenomeni non Lineari Montpellier II Steklov Inst. Moskow, CRM UdM Colorado University Fisica delle Radiazioni Univ. of Bucharest Academy of Sciences, Bratislava Univ. of Heraklion, Crete Esperimento MACRO - LNGS

51 Il fisico e il mondo del lavoro

52 Conoscenza ed utilizzo delle tecniche e degli strumenti per la misura di grandezze fisiche (elettriche, elettroniche, meccaniche, ottiche, nucleari,…) Conoscenza di base dellelettronica (analogica e digitale) Utilizzo di tecniche e sistemi computazionali (varieta` di linguaggi di programmazione e ambienti software di lavoro) Metodi di acquisizione ed elaborazione statistica dei dati Tecniche di simulazione di processi fisici IL FISICO NEL MONDO DEL LAVORO COMPETENZE DI UN FISICO spendibili nel mondo del lavoro

53 IL FISICO NEL MONDO DEL LAVORO RICERCAINDUSTRIA SANITA FORMAZIONE università enti di ricerca ricerca applicata sviluppo di tecnologie management tecnologie diagnostiche radioterapia insegnamento divulgazione e giornalismo scientifico AMBIENTE enti pubblici A.R.P.A. e A.N.P.A. altro … sicurezza (polizia …) finanza (banche …)

54 30 % industria 10 % scuola 25 % ricerca e università altro (enti locali, commercio, …) 10 % allestero Il 70 % trova un impiego legato al corso di studi Il 30 % spende la versatilità del fisico in altri settori 45 % informatico 35 % elettronico 15 % meccanico altro (chimico,…) da statistiche sui laureati in Fisica in Italia negli anni

55 Indagine telefonica sulla condizione occupazionale dei laureati in fisica a Lecce negli anni 1998 e 1999 Campione contattato : 50 laureati Indagine effettuata nel dicembre 2001

56 Condizione occupazionale

57 mesi trascorsi senza occupazione

58 Settori occupazionali

59 Sede lavorativa

60 Alcuni fisici Leccesi

61 Un fisico leccese nella ricerca: Daniele Martello Nato a Gallipoli nel Maturità scientifica 58/ Laurea in Fisica 110 e lode Dottorato in Fisica (Bari) esperimento MACRO Post-Doc presso il Bartol Research Institute (USA) Dal 1996 ricercatore allUniversità di Lecce Missione al Polo Sud (esperimento Amanda e Space) Anno sabatico a Karlsrhue (Germania) Collaborazione esperimento ARGO in Tibet

62 Un fisico leccese nellindustria: Nato a Lecce nel Maturità scientifica 46/60 Aprile 2000 Laurea in Fisica 101/110 Dal luglio 2000 Process-engineer presso la sede di Catania della STMicroelectronics Andrea Della Patria

63 Un fisico leccese nella pubblica amministrazione: Nata a Galatina nel Maturità scientifica 60/60 (Liceo De Giorgi) 28/04/1998 Laurea in Fisica 110 e lode 16/06/1998 assunta presso Italdata s.p.a., Milano (analista programmatore) dal 10/04/2000 al Ministero dellInterno (analista di sistema e responsabile di un team di sistemisti) Nella.a master in Economia Pubblica (organizzato da Università di Roma La Sapienza e INPDAP) Francesca Tondi


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