Introduzione alla fisica delle particelle

L’attuale teoria che descrive le particelle elementari e le loro interazioni, il “Modello Standard”, è stata finora in grado di descrivere la grande varietà di osservazioni sperimentali degli scorsi decenni. Questo successo è frutto di potenti intuizioni teoriche, ma anche di progressive integrazioni alla luce dei nuovi risultati sperimentali.
In questa lezione seguiremo questo progresso attraverso alcuni esempi istruttivi del passato recente, che ci condurranno all’attuale frontiera della conoscenza.
Come funzionano le interazioni forti che legano i costituenti del protone? Perché nell’universo c’è così tanta materia e così poca antimateria? Esistono altre forze che non abbiamo ancora scoperto?
A queste (e molte altre) domande non sappiamo ancora rispondere.

Obiettivi e prospettive degli Acceleratori di Particelle

Gli acceleratori di particelle rappresentano da sempre potenti strumenti per comprendere gli elementi costitutivi fondamentali della natura e le forze che agiscono su di essi e ad oggi se ne riconosce l’utilità per le più svariate applicazioni, dall’ambito industriale a quello culturale e medicale.  In questo incontro, si richiameranno i principali concetti scientifici della fisica degli acceleratori di particelle, e si avrà una panoramica delle più importanti applicazioni degli acceleratori. Tra queste, verrà dato risalto alle sorgenti di radiazione prodotta da elettroni accelerati, quali i laser a elettroni liberi (FEL). Si concluderà con un approfondimento sulle tecnologie di più avanzate convenzione come quella degli acceleratori al plasma, cuore della ricerca attuale, studiati presso i Laboratori Nazionali di Frascati dell’INFN.

12.30 - 13.30

Il colore dei raggi X - Radiazioni, spettri e rivelatori innovativi nella diagnostica per immagini

I raggi X, utilizzati per generare le radiografie, sono uno strumento fondamentale della diagnostica per immagini nella pratica clinica. Tutti, almeno una volta, abbiamo visto un'immagine radiografica in cui è possibile riconoscere strutture anatomiche normalmente invisibili, come le ossa, rappresentate in scala di grigi. Sarebbe possibile invece ottenere una radiografia a colori? Questo potrebbe aumentare il potere diagnostico dell’indagine radiografica? Risponderemo insieme a queste domande, scoprendo tecnologie innovative di rivelazione della radiazione che si stanno sperimentando presso l’INFN e che potrebbero rivoluzionare la diagnostica tramite raggi X nel prossimo futuro.

100 anni di relatività generale: come la teoria e le conferme sperimentali stanno cambiando la nostra visione dell’Universo

La relatività generale è, ad oggi, la migliore teoria descrittiva delle interazioni gravitazionali, che, come previsto da Einstein, sono una conseguenza della curvatura dello spazio-tempo, il tessuto del nostro Universo.
Le previsioni della teoria, che ad oggi conta più di cento anni di successi, sono state verificate con esperimenti di estrema precisione e che hanno consentito di analizzarne gli effetti in situazioni fra loro estremamente diverse (dalle anomalie nel moto dei pianeti al catastrofico fenomeno dello scontro fra buchi neri, passando per l’impatto nei sistemi di localizzazione che tutti comunemente usiamo).
In questa lezione ripercorreremo le basi della teoria e degli esperimenti, mostrando come ad oggi la Relatività Generale continui ancora a stupirci con una serie di successi di cui l’ultimo, in ordine di tempo, è rappresentato dalla scoperta delle onde gravitazionali e dalle incredibili potenzialità con cui queste ci stanno già oggi consentendo di svelare alcuni fra i segreti del nostro Universo

“Oltre Marie. Prospettive di genere nella scienza”

Il talk presenterà uno sguardo trasversale sulla questione di genere nella scienza. Affronteremo una riflessione sulla retorica di neutralità e imparzialità che caratterizza il mondo della ricerca e su come la scienza venga raccontata attraverso storie di singoli individui geniali, alimentando così stereotipi, pregiudizi e falsi miti. Marie Curie stessa è simbolo di questa narrazione: la scienziata eccezionale, l'eroina arrivata all'apice del successo con le sue sole forze. E se non fosse così? Si tratterà dell'impatto della discriminazione sul futuro delle ragazze e sulla vita delle scienziate, ma anche sulla qualità stessa del sapere prodotto

Pianeta idrogeno

Il mondo microscopico, al livello degli atomi e delle particelle subatomiche, ha leggi molto diverse da quelle a cui siamo abituati. La scoperta e l’esplorazione di queste leggi ha portato ad una prima grande rivoluzione quantistica, che ha cambiato il nostro modo di vedere il mondo e ha causato una serie di enormi progressi tecnologici, per esempio con la microelettronica, gli impianti fotovoltaici, i LED, i Laser. Oggi, grazie ad una maggiore conoscenza e a una crescente capacità di controllo, stiamo entrando in quella che viene definita la seconda rivoluzione quantistica. Una rivoluzione che promette grandi cambiamenti nelle comunicazioni sicure, nel calcolo ad alte prestazioni, nella simulazione dei sistemi complessi. In questa panoramica verranno presentate e discusse queste tematiche.

Paola Gilson
ENEA

La rivoluzione quantistica: dal gatto di Schrödinger ai computer quantistici

Il mondo microscopico, al livello degli atomi e delle particelle subatomiche, ha leggi molto diverse da quelle a cui siamo abituati. La scoperta e l’esplorazione di queste leggi ha portato ad una prima grande rivoluzione quantistica, che ha cambiato il nostro modo di vedere il mondo e ha causato una serie di enormi progressi tecnologici, per esempio con la microelettronica, gli impianti fotovoltaici, i LED, i Laser. Oggi, grazie ad una maggiore conoscenza e a una crescente capacità di controllo, stiamo entrando in quella che viene definita la seconda rivoluzione quantistica. Una rivoluzione che promette grandi cambiamenti nelle comunicazioni sicure, nel calcolo ad alte prestazioni, nella simulazione dei sistemi complessi. In questa panoramica verranno presentate e discusse queste tematiche.

Fabio Chiarello
CNR-INF

Le attività di ricerca di ESA/ESRIN

L'Agenzia spaziale europea, nota internazionalmente con l'acronimo ESA dalla denominazione inglese European Space Agency, è un'agenzia internazionale fondata nel 1975, incaricata di coordinare i progetti spaziali di 22 Paesi europei, detti paesi membri, e dedita all`esplorazione e ricerca a scopi pacifici dello spazio.
ESRIN (European Space Research Institute - qui a Frascati, a pochi passi dall`INFN) è il centro dell'ESA per l'osservazione della Terra. Le operazioni e lo sfruttamento dei satelliti per l'osservazione della Terra sono gestiti in questa sede ed infatti ESRIN supervisiona la più grande banca dati mondiale di dati ambientali sia per l'Europa che per l'Africa.
Tre sono le principali famiglie di missioni gestite in ESRIN: Earth Science, la famiglia Copernicus e i satelliti per applicazioni metereologiche. Inoltre, ESRIN si occupa di coordinare e supervisionare diverse altre iniziative: difesa planetaria da meteoriti, carta internazionale per il monitoraggio dei disastri ambientali, security, archivio dati storico dell`ESA, ricerca collaborativa, incubazione/start-up in ambito spazio e non ultimo il trasporto spaziale, con i programmi VEGA e Space Rider.
Nella presentazione vengono sintetizzate le principali attività svolte in ESRIN ed i benefici e ricadute per la comunità.

Dante Galli
ESA/ESRIN

Introduzione dell’Intelligenza Artificiale

Il seminario offre una panoramica generale nell'universo dell'Intelligenza Artificiale. Durante l'incontro esploreremo i concetti fondamentali dell'IA, dal machine learning alle reti neurali, spiegati in modo accessibile e senza l'utilizzo di gergo tecnico. Con un'attenzione particolare alle applicazioni nell'ambito della ricerca e della società, verrà mostrato l’impatto trasformativo che l’IA sta già avendo sul nostro modo di vivere e fare ricerca.

Stefano Giagu
INFN-Roma 1