La ricerca in fisica teorica Gianluca Grignani Perugia 30 settembre 2002

5. IL LAVORO DEL FISICO TEORICO INDICE DEI CONTENUTI 1. COS’ È LA FISICA TEORICA 2. LE TAPPE FONDAMENTALI DELLA RICERCA IN FISICA TEORICA 3. LA FISICA TEORICA IN ITALIA 4. LA FISICA TEORICA A PERUGIA 5. IL LAVORO DEL FISICO TEORICO

1. COS’ È LA FISICA TEORICA La spiegazione dei fenomeni naturali fondamentali attraverso la matematica spiegazione di esperimenti predizione di effetti comprensione delle 4 interazioni fondamentali comprensione della natura dello spazio tempo teoria di tutto ?

2. LE TAPPE FONDAMENTALI DELLA RICERCA IN FISICA TEORICA 1900 - 1930 Meccanica Statistica 1905 Relativit à speciale 1917 generale 1926 Fisica Atomica Meccanica Quantistica 1927 Teoria quantistica relativistica 1954- Teorie di gauge 1930 - 1960 1932 Nasce la fisica nucleare. Interazioni deboli Anni 50 Elettrodinamica quantistica 1960 - 1980 1964 Modello a quark per mesoni e barioni Fisica delle particelle 70 teoria delle interazioni forti : QCD Cromodinamica quantistica Teoria delle interazioni deboli MODELLO STANDARD Anni 5 1980 - OGGI Perch é i quark sono confinati nella materia adronica ? Teoria delle stringhe Quante dimensioni ha lo spazio tempo? Come si spiegano il Big Bang? E i buchi neri Gravità Quantistica Quantum Computers ?

3. LA FISICA TEORICA IN ITALIA I principali raggruppamenti della ricerca in fisica teorica (INFN) Campi e Stringhe Fenomenologia Fisica nucleare La Teoria dei Campi Quantistica è la base di tutte le moderne teorie delle interazioni fondamentali e della materia condensata La Teoria delle Stringhe è la prima teoria quantistica consistente che descrive contemporaneamente le quattro forze fondamentali: elettromagnetismo, gravità, nucleare debole e forte Il Modello Standard per le interazioni elettrodeboli e forti (e le sue estensioni) studia gli esperimenti della fisica delle particelle Fisica Adronica, QCD Fisica dei Neutrini Elettrodinamica Conoscenza teorica dei nuclei atomici e della loro risposta a sollecitazioni di alta energia Confinamento dei quarks e come quarks e gluoni si legano a formare la materia adronica. Descrizione degli adroni per mezzo di quarks e gluoni 211 ricercatori attivi 164 83

4. LA FISICA TEORICA A PERUGIA Campi e Stringhe Fenomenologia Fisica nucleare Teoria dei Campi Prof. P. Sodano +5 tra assegnisti,dottorandi,laureandi Teorie di gauge su reticolo Teorie per devices quantistici Quantum computer Computer paralleli Teoria delle Stringhe Prof. G. Grignani, Prof. G. Immirzi + 6 Termodinamica dei buchi neri Natura dello spaziotempo Lo spaziotempo è non - commutativo? Prof. Y.Srivastiva, Prof. B. de Tollis, Dr. O. Panella +4 Modello standard e sue estensioni Fondamenti di Meccanica Quantistica Fisica dei neutrini, oscillazioni di sapore Modelli supersimmetrici Prof. C Ciofi degli Atti, Prof. P. Gensini, Dr. S. Scopetta +3 Struttura dei nuclei e reazioni nucleari Analisi della materia adronica Sistemi a molti corpi interagenti  calcolo numerico Calcolatori ad alte prestazioni

4.1 LA FISICA TEORICA A PERUGIA I corsi teorici LAUREA TRIENNALE Fisica Moderna II anno II semestre Meccanica Quantistica III anno I semestre Complementi di Meccanica Quantistica III anno II semestre LAUREA SPECIALISTICA Elettrodinamica Classica,Teoria dei sistemi a molti corpi, IV anno I semestre Elettrodinamica Quantistica, Fisica Teorica I, Meccanica Statistica I, Teoria dei Campi, IV anno II semestre Fisica Teorica II, Meccanica Statistica II, V anno I semestre

5. IL LAVORO DEL FISICO TEORICO Studia Usa le biblioteche, sia quelle reali che quelle virtuali Ricerca su web la letteratura rilevante Fa calcoli matematici con matita e gomma o penna e bianchetto o con calcolatori ad alte prestazioni Interagisce con il resto della comunità scientifica internazionale, quindi … Viaggia

5.1 IL LAVORO DEL FISICO TEORICO Le prospettive di carriera nella ricerca Dottorato in Italia o all’ estero (Ph. D.) Post-doc o assegni di ricerca biennali in Italia o all’ estero (tipicamente più di uno) In Italia, concorsi da ricercatore dell’ Università o dell’ INFN All’ estero: posizioni da Assistant Professor (tenure track) Carriera universitaria o negli enti di ricerca