Relatore: Rinaldo Baldini Ferroli, INFN - LNF

In questo seminario vengono esposti e discussi alcuni dei paradossi quantistici che si verificano su scala macroscopica, in particolare le correlazioni istantanee a distanza che si possono osservare con Dafne. A questo scopo vengono brevemente descritte le premesse che hanno condotto alla formulazione attuale della Meccanica Quantistica, la non-localita' e il paradosso di Einstein-Podolsky-Rosen, la disuguaglianza di Bell, il moto accelerato senza campo e la realta' del potenziale magnetico, alcuni punti di vista alternativi alla interpretazione usuale dei fenomeni quantistici.

Bibliografia: 
Ghirardi G., Un'occhiata alle carte di Dio, Est ed.
Penrose R., La nuova mente dell'Imperatore, SuperBur ed.
 

Relatore: Maurizio Benfatto, INFN - LNF

Negli ultimi venti anni l'uso della luce di sincrotrone come radiazione per indagini in sistemi condensati  è cresciuto con un ritmo veramente impressionante. Si e' passati dalle prime applicazioni dell'inizio degli anni settanta (i laboratori Nazionali dellíINFN di Frascati sono stati uno dei primi luoghi dove si sono effettuate tali ricerche) alle attuali facilities dedicate dove vengono fatti esperimenti in maniera continuativa. Per fare un esempio, il laboratorio ESRF (European Synchrotron Radiation Facility) opera tutto l'anno con oltre 30 linee dedicate per un totale di più di mille sezioni sperimentali ogni anno (vedere fig.1). I campi di applicazioni, con varie tecniche spettroscopiche, vanno dalla biologia alle scienze della terra e rendono il laboratorio di luce di sincrotrone uno dei centri di ricerca più interdisciplinari del mondo dove si incrociano competenze scientifiche di diversa natura e che coinvolgono ricercatori con formazioni estrememente differenti. 
Nella prima parte del seminario si descriveranno in breve le proprieta' generali della luce di sincrotrone con particolare enfasi sulle caratteristiche peculiari che la rendono una sorgente di radiazione unica e completamente diversa dalla sorgenti convenzionali. Successivamente si descriveranno due possibili metodologie di indagine: la diffrazione con alcune applicazioni in campo biologico e l'assorbimento di raggi X da stati profondi. Si sono scelte queste due spettroscopie sia per motivi storici sia per motivi di carattere scientifico, esse rappresentano infatti le spettroscopie con il piu' vasto campo di applicazione. 
Nella parte finale si descrivera' un possibile scenario di sviluppo per le sorgenti attuali con nuove possibilita' di indagine. 

Relatore Caterina Biscari, INFN - LNF

Dopo un breve cenno alla storia degli acceleratori, si descrivono i principi fisici di base. Si introducono alcuni elementi matematici normalmente usati nella fisica degli acceleratori. Si fa una panoramica sui principali tipi di acceleratori usati per la ricerca delle particelle fondamentali, con particolare riferimento a DAFNE e quindi si accenna alle principali utilizzazioni degli acceleratori in altri campi.

Bibliografia
R.Feynman, R.Leighton, M.Sands - La Fisica di Feynman (Vol. 2), Addison Wesley
R.Wilson, R.Littauer  "Acceleratori di particelle", Zanichelli 
B.Touschek "Gli anelli di accumulazione", Letture da Le Scienze Le particelle fondamentali a cura di L.Maiani 
E. Wilson  "An introduction to particle accelerators", Oxford
http://public.web.cern.ch/Public/ACCELERATORS/Welcome.html
http://www.eece.unm.edu/faculty/humphrie/cpa/cpa.htm
 

Relatore: Fabio Bossi, INFN - LNF

Viene presentato un sommario dei principali fatti osservativi e delle fondamentali idee teoriche riguardanti le particelle sub-nucleari e le loro interazioni, partendo dalla elettrodinamica quantistica (QED) per giungere al modello unificato delle interazioni deboli e forti. Verranno inoltre discusse alcune tra le più recenti idee di "nuova fisica".

Bibiografia:
R. Feynman : QED  ed. Adelphi
P. Davies (a cura di) : La Nuova Fisica ed.Bollati Boringhieri
F. Halzen, A. Martin  : Quarks and Leptons ed. John Wiley and sons
 

Relatore: Leslie Loris Camilleri, CERN

La scoperta dei neutrini. La proprietà dei neutrini. L'oscillazione dei neutrini: risultati recenti

Bibliografia: 
Pagina web: Neutrino Oscillation Industry
http://www/hep.anl.gov/ndk/hypertext/nuindustry.html
 

Relatore: Giulio D'Agostini, Univ. Roma La Sapienza

Risalire dagli effetti alle cause che potrebbero averli prodotti e', come diceva Poincare', il  "problema fondamentale del metodo scientifico". Partendo dalla constatazione di inadeguatezza dei metodi statistici "standard", viene illustrata la cosiddetta "soluzione bayesiana" di tale problema, basata sul "riscoperto" concetto della probabilita' soggettiva. 

Bibliografia
Molta documentazione, a diversi livelli, sia in italiano che in inglese, e' reperibile nel sito www-zeus.roma1.infn.it/~agostini. Si raccomanda, in particolare, "Probabilità e incertezze di misura: rassegna critica e proposte per l'insegnamento", scaricabile dalla pagina web www-zeus.roma1.infn.it/~agostini/teaching.html
 

Relatore: Viviana Fafone, INFN - LNF

Bibliografia:
Due rassegne interessanti si possono trovare in :
- La nuova fisica, a cura di Paul Davies, Bollati Boringhieri
- Review of Modern Physics, volume 71 special issue (1999)
Tra i testi che trattano l'argomento in modo originale:
- Flatlandia di Edwin A. Abbott (Adelphi ed.): un'introduzione divertente allo spazio a piu' dimensioni, utile per comprendere lo spazio-tempo
- Le avventure di Mr. Tompkins di G. Gamow (Dedalo ed.): la relativita' e la meccanica quantistica viste con gli occhi dell'esperienza quotidiana attraverso le avventure di Mr. Tompkins.
Per una trattazione piu' rigorosa:
- General Relativity di I.R. Kenion (Oxford Science Publications)
 

Relatore: Michelangelo Mangano, CERN, Theoretical Physics Division

Questa presentazione e' dedicata all'introduzione delle problematiche affrontate dai fisici delle particelle. Verranno introdotti in modo elementare temi che saranno poi illustrati in modo piu' completo durante le successive presentazioni di queste giornate:

1. i fini ultimi della fisica delle particelle (FdP) (ricerca dei componenti elementari della materia e delle interazioni fondamentali),
2. le grandezze fisiche utilizzate per organizzare la conoscenza del mondo microscopico (carica elettrica, massa, spin, etc.)
3. gli strumenti concettuali utilizzati in tale ricerca (principi di simmetria, causalita', etc)
4. la connessione della FdP con altri domini della ricerca fisica di base (per esempio astrofisica e cosmologia)

Nel corso dell'esposizione, cerchero' di giustificare il valore fondamentale della ricerca nel campo della fisica delle particelle, ed il suo potenziale valore educativo nel contesto dello sviluppo del curriculum di fisica nelle scuole secondarie.
Illustrero' infine brevemente il programma di collaborazione del CERN con professori di fisica delle scuole secondarie.
 

Relatore: Stefano Miscetti, INFN - LNF

Dopo aver introdotto i requisiti fondamentali di un rivelatore di particelle ed aver fornito una breve descrizione delle interazioni radiazione-materia, vengono descritti in dettaglio i sistemi di tracciatura ed i sistemi calorimetrici. Vengono anche sommariamente presentati gli apparati "generici" ad un collisore ed i principi di identificazione di particella.

Bibliografia: 
- R.Fernow "Introduction to experimental particle physics", 1st edition, Cambridge University Press 1986
- K.Kleinknecht, " Detectors for particle radiation", 2nd edition, Cambridge University Press 1998
- W.R.Leo "Techniques for Nuclear and Particle Physics Experiments", 2nd edition, Springer 1994
- R.Wigmans, "Calorimetry: energy measurement in particle physics", 1st edition, Oxford Science Publications 2000
- "Review of Particle Physics", Phys. Rev. D 66, 2002

Relatore: Stefano Miscetti, INFN - LNF

La violazione di CP nel sistema dei Kaoni neutri viene descritta in maniera semplificata e la misura del doppio rapporto e' utilizzata come guida per esporre in dettaglio il disegno dell'esperimento KLOE. Alcune delle misure di fisica eseguite quest'anno vengono poi mostrate per elucidare alcuni dei concetti presentati nella lezione 1).

Bibliografia:
- M.Adinolfi et al. "The KLOE electromagnetic calorimeter", Nucl. Inst. Meth. A 482 363-385, 2002 
  (http://www.lnf.infn.it/kloe/pub/doc/ka066.pdf.gz)
- M.Adinolfi et al. "The tracking detector of the KLOE experiment", submitted to NIM
  (http://www.lnf.infn.it/kloe/pub/doc/ka072.pdf.gz)
- the KLOE collaboration "Measurement of the branching fraction for the decay KS->pi-e-nu", Phys. Lett. B 535 37-43 (2002) (hep-ph/0203232, LNF    02/01(P))
   (http://www.lnf.infn.it/kloe/pub/doc/ka086.pdf)
- the KLOE collaboration "Measurement of Gamma(phi->eta' gamma)/Gamma(phi ->eta gamma) and the pseudoscalar mixing angle",
   Phys. Lett. B 541 45-51 (2002)
 

Relatore: Alessandro Papa, INFN-Gruppo Collegato di Cosenza

Le grandi leggi di conservazione (carica elettrica, numero barionico, numero leptonico, energia, momento angolare) sono profondamente connesse con le proprieta' di invarianza delle leggi fisiche sotto trasformazioni di simmetria. Viene discussa tale connessione e la sua rilevanza nello studio della fisica delle alte energie.

Bibliografia essenziale:
* R.P. Feynman, La legge fisica, Bollati Boringhieri
* L.D. Landau, Meccanica, Editori riuniti
* H. Goldstein, Meccanica classica, Zanichelli Bologna
* D.H. Perkins, Introduction to High Energy Physics, Addison-Wesley
* P. Ramond, Field theory: A modern primer, Addison-Wesley.
 

Relatore: Nicola Vittorio, Univ. Roma - Tor Vergata