Le Tesi in Fisica Teorica per la Laurea Magistrale in Fisica

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1 Le Tesi in Fisica Teorica per la Laurea Magistrale in Fisica Facoltá di Scienze M.F.N. 24 Gennaio 2010

2 La tesi nel curriculum di Fisica Teorica La tesi è l attività più significativa della laurea magistrale (corrisponde a 48 cfu) e nel nostro caso consiste nello svolgere un lavoro di ricerca su un tema di interesse attuale nell ambito della fisica teorica. Questo lavoro può essere svolto sotto la guida di un docente interno o anche di docenti di altri atenei (sotto la supervisione di un docente interno). Lo svolgimento della tesi prevede normalmente 6-9 mesi di lavoro a tempo pieno; è quindi consigliabile prendere contatto con i docenti per concordare i possibili argomenti di tesi all inizio del secondo anno. I corsi a scelta sono quelli che danno una caratterizzazione al piano di studi e la scelta deve quindi essere correlata alla scelta della tesi!

3 L attività di ricerca in fisica teorica svolta nel nostro istituto ha molteplici aspetti: Fisica astroparticellare Fisica agli acceleratori Fisica dello spin Fisica nucleare e quark-gluon plasma Meccanica statistica e teorie di campo integrabili Teoria delle stringhe e supergravità

4 Fisica astroparticellare La fisica astroparticellare si occupa dell interfaccia tra la fisica delle particelle, la cosmologia e l astrofisica. I campi di indagine sono molteplici: studio delle prime fasi evolutive dell Universo; ricerca di una soluzione particellare al problema della materia oscura; studio dell energia oscura; studio della fisica, astrofisica e cosmologia del neutrino; studio dell origine e propagazione dei raggi cosmici.

5 Fisica agli acceleratori Si studia il modello standard della fisica delle particelle elementari e le sue estensioni, costruendo le predizioni teoriche per i processi di collisione ad altissima energia che si svolgono nei grandi acceleratori di particelle come LHC.

6 Fisica dello spin Il gruppo si occupa di fisica adronica, ed in particolare dello studio della struttura interna dei nucleoni (protoni e neutroni) in termini dei loro costituenti elementari (quarks e gluoni) e del loro spin, tramite l analisi di sezioni d urto e asimmetrie di spin in processi polarizzati. Questo permette la ricostruzione di un immagine tridimensionale (olografica) del protone che puó costituire la base per molti interessanti progetti di ricerca.

7 Fisica nucleare e quark-gluon plasma Si studiano delle proprietà dinamiche e termodinamiche del Quark-Gluon Plasma, uno stato della materia presente anche all interno delle stelle e nei primissimi istanti dell universo (dopo il Big Bang). Tali studi vengono effettuati anche in riferimento agli esperimenti di urti tra ioni pesanti, attualmente in corso a LHC (ma non solo). Si studiano inoltre modelli nucleari relativistici per lo studio di reazioni neutrino-nucleo.

8 Meccanica statistica e teorie di campo integrabili Il gruppo si occupa di modelli di meccanica statistica e teorie di campo esattamente solubili. In particolare siamo interessati alla corrispondenza tra particolari teorie di gauge in tre e quattro dimensioni e catene di spin quantistiche integrabili, e tra teorie di campo bidimensionali ed equazioni integrabili classiche di tipo Painlevé.

9 Teoria delle stringhe e supergravità La teoria delle strighe è un possibile modello per l unificazione delle forze fondamentali che ha molteplici applicazioni allo studio della gravità e della teoria dei campi. Si studiano in particolare le teorie di campo supersimmetriche ed i loro effetti non perturbativi, in vista di possibili applicazioni allo studio delle estensioni del modello standard, e modelli di supergravità e la loro applicazione alla descrizione dei buchi neri ed anche, tramite la corrispondenza AdS/CFT, alla descrizione olografica di teorie di campo.

10 L attività di ricerca in fisica teorica svolta nel nostro istituto ha molteplici aspetti: Fisica astroparticellare Fisica agli acceleratori Fisica dello spin Fisica nucleare e quark-gluon plasma Meccanica statistica e teorie di campo integrabili Teoria delle stringhe e supergravità L attività di ricerca e sempre svolta in collaborazione con altri atenei italiani e stranieri, presso laboratori di ricerca nazionali ed internazionali, quali ad esempio il CERN di Ginevra. In tutti questi settori è possibile svolgere tesi laurea e di dottorato.