Offerta Didattica anno 2005

Corsi obbligatori (40-50 ore)

Fisica Teorica:

Meccanica Quantistica Relativistica - Corso di Laurea Specialistica - Prof. E. Vicari
Orario del delle lezioni -
Programma

oppure

Fisica Teorica II - Corso di Laurea Specialistica - Prof. A.Di Giacomo
Orario del delle lezioni
Programma
 

Strutura della Materia:

Teoria Quantistica dei Solidi - Corso di Laurea Specialistica - Prof. G.Grosso
Orario del delle lezioni
Programma
 

Particelle Elementari:

Introduction to Elementary Particle Physics: Fisica Subnucleare - Corso di Laurea Specialistica - Prof. F.Costantini
Orario delle lezioni
Programma
 

Corsi Opzionali:

Corsi presso la Scuola Normale Superiore

 

Fisica Teorica: (20-40 ore)


-(Laurea Specialistica/Corsi Dottorato)
Fenomenologia oltre il Modello Standard (A. Strumia);
Teorie della Gravitazione (Menotti);
Cromodinamica Quantistica (Di Giacomo);
Gruppo di Rinormalizzazione e Anomalie (Anselmi);
Introduzione al Modello Standard (Mintchev);
Introduzione alla Teorie delle Stringhe (Evslin);
-(Corsi Dottorato)
Dualita' Elettromagnetica in Teorie di Gauge Supersimmetriche (Konishi)
Monte Carlo Simulations in Statistical Mechanics and Quantum Field Theory (Hasenbusch).

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Programmi:

(per altri corsi, vedere il sito della Didattica, Dip. Fisica.
http://www.df.unipi.it/dida/lau_ssf.html)

Programma del corso "Introduzione al Modello Standard"
M.Mintchev
1. La simmetria di gauge delle interazioni elettrodeboli.
2. Rottura spontanea di simmetria. Bosone di Goldsone.
3. Fenomeno di Higgs.
4. Lagrangiana e le sue invarianze.
5. Esempi di processi ad albero.
6. Correzioni radiative.
7. Produzione e decadimenti dei bosoni W e Z.
8. Settore di Higgs.
9. Masse ed oscillazioni dei neutrini.

Programma del corso "Introduzione alla Teorie delle Stringhe" J.Evslin:
Il corso sara' basato sul libro "A First Course in String Theory" di Barton Zwiebach, disponibile su Amazon e anche nelle librerie di Pisa. E' scritto per laureandi avanzati.
-Prima parte:
1. Introduzione
2. Relativita' speciale in dimensione arbitraria
3. Elettromagnetismo e gravita' in dimensione arbitraria
4. Stringhe nonrelativistiche
5. Particelle relativistiche
-Seconda parte:
6. Stringhe relativistiche
7. Parametrizzazione della stringa e moto classico
8. Correnti di worldsheet
9. Stringa relativistica nel gauge di lightcone
10. Campi e particelle nel gauge di lightcone
11. Particelle quantische e relativistiche
12. Stringhe aperte quantistiche e relativistiche

Programma del corso "Monte Carlo Simulations in Statistical Mechanics and Quantum Field Theory" M. Hasenbusch:
Introduction:
-Brief introduction the spin models (e.g. Ising model)
-Introduction to Monte Carlo Integration
Simple applications of Monte Carlo Integration:
-Random Numbers
-Statistical errors
-Random walk
-Percolation
Importance sampling:
-Basic idea of importance sampling
-Markov chain
-Metropolis algorithm
-Simulation of the Ising model with the Metropolis algorithm
-Statistical errors and autocorrelation time
Advanced simulation algorithms:
-Autocorrelations and slowing down
-Heatbath algorithm
-Overrelaxation algorithm
-Cluster algorithm
Getting Physics from the Simulation
-Ising model in 2 and 3 D
-O(N) symmetric models
-2 D interface models
-first order phase transtions
-second order phase transtions and the Renormalisation group

Programma del corso "Dualita' Elettromagnetica in Teorie di Gauge Supersimmetriche" K.Konishi
1. Supersimmetrie, teorie di gauge supersimmetriche;
2. Anomalie, istantoni, e SQCD.
3. Dualita' di Seiberg;
4. Elementi di geometria; elementi di topologie;
5. Soluzione di Seiberg-Witten in teorie con N=2 Supersimmetrie;
6. Monopoli e vortici nonabeliane;
7. N=2 SQCD e confinamento nonabeliano;
8. Risultati esatti recenti in teorie N=1.

Struttura Della Materia:

Calcoli autoconsistenti in atomi, molecole, solidi. Docente : Prof. P. GIANNOZZI
(12 ­16 ore)

Essential Density-Functional Theory (DFT):
Hohenberg-Kohn theorem, Kohn-Sham (KS) equations. Local Density Approximation (LDA): good performances, shortcomings, and reasons for both of them.
The band gap problem: dependence of the energy functional upon the number of electrons, discontinuity of XC potential. Time-dependent DFT.
Practical DFT calculations:
Atoms: radial integration of KS equation, self-consistency
- computer exercise: write (parts of) a simple code calculating the el. structure of an atom in LDA
Molecules: localised basis sets
Condensed-matter systems: plane waves, Supercells, Pseudopotentials, sum over the Brillouin Zone, total energy.
- computer exercise: write (parts of) a simple code calculating the electronic structure of a semiconductor using empirical pseudopotentials
Direct minimization of the DF
Structural optimization: Hellmann-Feynman forces, Pulay forces
- computer exercise: find the minimum configuration of a system described by a Lennard-Jones (LJ) interatomic potential
Molecular Dynamics (MD):
Classical MD: NVE ensemble, Verlet algorithm as discretization of the Liouvillian
- computer exercise: find MD trajectories and thermodynamical properties (p.ex. diffusion coefficient) of a LJ system; NVT and NPT ensembles, MD with first-principle interatomic potentials
- computer exercise: phonon frequency of Si from MD in a Si supercell
Car-Parrinello (CP) MD

Experiments with Bose-Einstein Condensates (BEC). Docente : Prof. E. ARIMONDO

Basic features.
Manipulation techniques. BEC images. Static and dynamic properties.
BEC collisional properties. Laser excitation.
Optical lattices.
BEC for Quantum Computation
Future Outlook.

Introduzione ai processi di trasporto anomalo in fisica statistica, classica e quantistica
Docente : Prof. P. GRIGOLINI

Equazioni di Langevin e Fokker-Planck, fenomenologiche e con rigorosa derivazione microscopica
Processi di diffusione, ed il teorema del limite centrale, ordinario e generalizzato.
Introduzione ai processi di Levy ed al moto Browniano frazionario.
Elementi di teoria del rinnovo ed il cammino aleatorio a tempo continuo, in fisica classica.
Sistemi complessi classici e quantici, ed il problema degli eventi in meccanica quantistica.

Corsi monografici disponibili della
LAUREA SPECIALISTICA

Computazione quantistica
Docente : Prof. E. ARIMONDO

Teoria dell'Ottica non lineare
Docente : Prof. S.CARUSOTTO

Algoritmi di Spettroscopia
Docente: Prof. G. MORUZZI

Fisica della transizione vetrosa
Docente: Prof. D. LEPORINI

Spettroscopia dei solidi
Docente : Prof. M. TONELLI

Econofisica
Docente: Prof. R. MANNELLA

Fisica dei plasmi II
Docente: Prof. F. PEGORARO

Misura delle costanti fondamentali
Docente : Prof. P. MINGUZZI

Fisica delle Superfici e Interfacce
Docente : Prof. P. ROLLA

Particelle Elementari:

P.F. Manfredi "I rivelatori di radiazione e gli aspetti limitanti l' informazione" (8+4 ore)
Inizio delle lezioni: 3 Marzo, ore 15-17 Aula R19
Introduzione ai rivelatori. Principi fondamentali di rivelazione. Ionizzazione. Scintillazione. Effetto
Cherenkov. Effetti bolometrici. Rivelatori a ionizzazione. Rivelatori a ionizzazione in mezzi gassosi. La camera a ionizzazione. Induzione di carica e formazione del segnale. Teorema di Ramo. La griglia di Frisch. Attualità della camera a ionizzazione. Moltiplicazione nei gas. Il contatore proporzionale. Ionizzazione in mezzi solidi. Rivelatori a stato solido. Camere a ionizzazione a stato solido e rivelatori a giunzione. Rivelatori al silicio, al germanio, al tellururo di cadmio, all'arseniuro di gallio. Rivelatori al diamante. Rivelatori basati su altri materiali solidi. Rivelatori a ionizzazione in mezzi liquidi. Rivelatori a scintillazione. Rivelazione della luce di scintillazione. Rivelatori di Cherenkov. Strutture di rivelazione complesse per misure di posizione e rilievo di immagini. Rivelatori microstrip. Rivelatori a pixel. Camere a deriva in silicio. Aspetti limitanti l'informazione proveniente dai rivelatori. Il rumore elettronico. Concetti fondamentali per l' esecuzione di misure di energie, di intervalli di tempo, di posizione.

Marco Sozzi "Violazione diretta di CP nei sistemi dei mesoni K e B" (6-8 ore)
Aprile 18-27

Giovanni Batignani	 - "Fisica alle Beauty Factories" (6 ore)
28 aprile - aula F1	dalle 11-13
2 maggio -aula T1	dalle 14-16
6 maggio - aula S1	dalle 15-17

Giovanni Punzi - "Fisica adronica al Tevatron ed a LHC" (6 ore)
23 maggio - aula T1	dalle15 alle 17
25 maggio - aula S1	dalle15 alle 17
27 maggio - aula S1	dalle15 alle 17 
 
Luigi di Lella	"Fisica dei neutrini" (10 ore) 
                               Maggio 9,10,11,12,13

J. Iliopoulos "Dalle particelle alle stringhe"
Maggio 17,18,19,20
Geometry and the fundamental interactions. Space-time and gravitation,
internal symmetries and the Standard Model. Why renormalization works for
the second and not for the first.
Beyond gauge theories. Supersymmetry and supergravity.
Beyond local quantum field theory. Internal gauge symmetries as
space-time symmetries. Kaluza-Klein and extra dimensions. Unification.
String theories. Quantization and the spectrum of states. Open
and closed string theories. Duality symmetries. Towards a fundamental
theory.

Speaker TBC	"Fisica adronica al Tevatron ed a LHC" (6 ore)
                     Week 21 Maggio 23,25,27

Astrofisica:

Corsi disponibili dalla Laurea Specialistica:

Steven Shore "Astrophysical Nucleosinthesis" (24 ore) programma
Steven Shore "Cosmologia e Astrofisica Galattica" (48 ore) programma
Scilla degl'Innocenti "Fisica Stellare" (48 ore)
Umberto Penco "Astronomia Moderna" (24 ore)

Corsi disponibili dalla Scuola Normale:

Giuseppe Bertin "Galassie"
Mario Vietri "Astrofisica Alte Energie"