La Fisica OggiLa Fisica Oggi

e il Corso di Laurea in Fisica e il Corso di Laurea in Fisica a Leccea Lecce

Cosa studia la Fisica

10+26 m = dimensione dell’universo osservabile

10-18 m dimensioni più piccole esplorate in Fisica delle Particelle

Fisica Nucleare

Materia Ordinariala scala umana Fisica Atomica

e Molecolare

Astrofisica

Particelle Elementari

complesso

meccanica statistica

Fisica dei sistemi

complessi

semplice

medicina

trasferimentotecnologico

materialielettronica

comunicazioni

laser

econophysics

atmosferaclima

Una scienza consolidata ma in continua evoluzione

Il telescopio Hubble

6 Agosto 2001

in orbita da 14 anni

Hubble deep fieldLe immagini più distanti nello

spazio-tempo dell’Universo

L’Universo a meno di un miliardo di anni dopo il Big Bang

L’ultimo tassello aggiunto nel 1994

a Tevatron – FERMILABla scoperta del quark

top

CDF

D0

La storia della Fisica dell’infinitamente piccolo agli acceleratori di particelle 1974 SLAC

scoperta del quarc c’ J/

J/ e+e-1975 SLAC scoperta del leptone

1977 FERMILAB scoperta del quark b

1979 DESY Prima evidenza

del gluone

1984 CERNscoperta

del bosone Z

la scoperta della supersimmetria ?

la scoperta del bosone di Higgs ?

Il futuro della Fisica dell’infinitamente piccolo agli acceleratori di particelle

La produzione di buchi neri ?

I buchi neri

La chiave di volta della fisica di domani

Jets from Radio Galaxy 3C296

La sfida:conciliare Meccanica Quantistica e Relatività Generale

Gli strumenti:le stringhe, le extradimensioni,

una matematica ancora da inventare

Le conseguenze:una nuova rivoluzione

culturale ??? la TOE

L’ unificazione come principio guida nell’interpretazione delle leggi della natura

prima del 1888

Gravitazionale

Elettrica

Magnetica

Le interazioni fondamentali prima del

1984

Gravitazionale

Elettromagnetica

Debole

Forte

3 oggi

Gravitazionale

Elettrodebole

Forte

domaniscenari plausibili

Gravitazionale

Elettrodebole/Forte

Gli sviluppi in Fisica Teorica precorronole novità della matematica

la scommessa

TOETheory of everything

Il metodo di lavoro del fisico

Un percorso ciclico tra esperimento e speculazione

teoricaI nuovi risultati sono il frutto di collaborazioni che raccolgono vari contributi e competenze

dall’esperimento

alla teoria

Un processo circolareUn processo circolare

Osservazione quantitativadi fenomeni

Predizione di nuovi fenomeni osservabili

Verifica delle predizionidella teoria

Formalizzazione di un modello che spiega

i fenomeni osservati

Conferma della Teoria

Teoria negata

Simmetria Unificazione

WWWWWW World Wide Web

Il sistema di informazione globale basato su

INTERNET

inventato al CERN da Tim Berners-Lee e Robert Cailliau

nasce dall’esigenza dei fisici di organizzare gli sforzi e comunicare i risultati su scala

planetaria

Gli strumenti di comunicazione delle grandi collaborazioni

Chi sono i Fisici oggi ?

Il fisico è qualcuno che usa le sue attitudini in un mestiere che produce conoscenza fondamentale

piuttosto che beni di consumo, servizi, informazione, salute, arte, ecc … … …

Il fisico è qualcuno che usa le sue attitudini in un mestiere che produce conoscenza fondamentale

piuttosto che beni di consumo, servizi, informazione, salute, arte, ecc … … …

Geni come Einstein ? 1/1000 fisici

Gli altri sono persone comuni con qualità comuni

, forse …

Alcuni sono bravi fisici perché sono sistematici altri perché sono creativi “ perché amano lavorare in laboratorio “ perché sono bravi softwaristi “ perché riescono a organizzare bene il lavoro di un team

Scoperta delle particelle W e Z Scoperta delle particelle W e Z

mediatrici delle Interazioni Debolimediatrici delle Interazioni Deboli

Radioattività Artificiale Radioattività Artificiale

indotta da Neutroniindotta da Neutroni

Scoperta dell’antiprotoneScoperta dell’antiprotone

Italiani nella FisicaItaliani nella Fisica

Enrico Fermi

Nobel 1938

Emilio Segrè

Nobel 1959

Carlo Rubbia

Nobel 1984

Riccardo Giacconi

Nobel 2002

Contributo alla scoperta delle Contributo alla scoperta delle

sorgenti cosmiche a raggi Xsorgenti cosmiche a raggi X

G. MarconiNobel 1909

sviluppo della telegrafia senza fili

La ricerca in Fisica a Lecce

La facoltà di Scienze nasce nel

1967

La Fisica all’ Università di Lecce

Fisica teorica – Fisica Matematica – Meccanica StatisticaFisica sperimentale delle particelle elementari Fisica Nucleare e SubNucleare teoricaFisica della MateriaAstrofisica e Fisica AstroparticellareNanotecnologieFisica delle Radiazioni Geofisica, Fisica dell’ambiente e dell’atmosfera

Altri esempi di fisica di frontiera

Le tecnologie a servizio della sperimentazioneLe frontiere della conoscenza

Le applicazioni nella vita di tutti i giorni

La frontiera della Cosmologia Il mistero della materia oscura La natura sfuggente dei neutrini La frontiera della miniaturizzazione: nanotecnologie La fisica e l’archeologia La fisica e l’ambiente

Relatività GeneraleL’evoluzione dello spazio-tempo dipende

dalla materia e dall’ energia

L’universo si espande sempre più lentamente (Una certezza fino a pochi anni fa)

Un’altra forma di energia (del vuoto) fa sì che la velocità di espansione dell’universo aumenti

La frontiera della Cosmologia

L’universo è in espansione accelerataL’universo è in espansione accelerata

Boomerang: studia le disuniformità della Radiazione Cosmica di Fondo

OGGI

Il fossile del Big Bang

SupernovaCosmology: velocità e distanza delle Supernovae di tipo I AProject

NON EMETTE LUCE Non è osservata,

ma esistono evidenze indirettedella sua esistenza

E’ fondamentale nel bilancio dimassa (visibile e non) m

e energia del vuoto

Velocità delle stelle nelle galassie a spirale

in funzione delladistanza dal centro

della galassia

La massa visibile è solo il 10%

della massa totale

datidati

Fisici leccesi partecipano a SLOTT-AGAPE, un esperimento per la ricerca di materia oscura

La ricerca della materia oscura nell’Universo

CollaborazioneSLOTT-AGAPE

Italia Francia Svizzera

Il secondo telescopio sul suolo ItalianoInaugurato ad Ottobre 2001 - Potenza

La gravità curva il percorso della luce

Oggetti di grande massa nello spazio agiscono come lenti gravitazionali

Picco nell’intensità luminosa di una stella

nel periodo in cui un oggetto non visibile

(materia oscura)passa tra la Terra e la stella

Picco nell’intensità luminosa di una stella

nel periodo in cui un oggetto non visibile

(materia oscura)passa tra la Terra e la stella

L’osservatorio di Toppo di Castelgrande

Ipotizzato per conservare il momento nel decadimento del neutrone

Puntiforme, Neutro, senza massa

Esistono tre tipi di neutrini:

e

I neutrini sono prodotti: nel Sole

nell’atmosfera

in laboratorio

Le frontiere della conoscenza dell’infinitamente piccolo … I Neutrini

SuperKamiokande, Giappone 1998

Deficit di dall’atmosfera

SNO, USA Giugno 2001Deficit di e dal sole

ma flusso totale = flusso atteso

I neutrini cambiano natura nel tempo

e diventa o

I neutrini hanno massa

Fisici leccesi partecipano all’ Esperimento MACRO (Lab. Gran Sasso) che conferma le oscillazioni di

atmosferici

I neutrini prodotti nei laboratori

OPERA in attesa della comparsa di

Fascio di prodotti al CERNe inviato a LNGS

NANOTECNOLOGIE:

costruire dal basso verso l’alto

La sfida oggi: Costruire strutture delle dimensioni di 1/1000000000 m a partire da atomi o molecole

Oggi la realtàdei NANOTUBI

Fino a vent’anni fa si pensava che il carbonio esistesse solo in tre forme

carbone

grafite

diamante

A Lecce, presso l’unità INFM, il National Nanotechnology Laboratory

La frontiera della fisica applicata...

1985

H. Kroto, R. Smalley e R. Curl hanno scoperto che gli atomi di carbonio si possono unire anche in un reticolo regolare a forma di

pallone di calcio: il FULLERENE

cupole geodetiche dell’architetto Richard Buckminster Fuller

Diametro: da 0,6 a 1,8 nm

Densità: da 1,3 a 1,4 g/cm3 (densità dell’alluminio

2,7 g/cm3)Stabilità: fino a 2800C nel

vuoto (i microchip fondono fra i 600 e i

1000C ).

1991

Il giapponese Sumio Iijima ha ottenuto per la prima volta i NANOTUBI: fogli di grafite

arrotolati su se stessi, con gli atomi collocati in una struttura a nido d'ape.

Resistenza: 45 miliardi di pascal (la miglior lega di acciaio si frattura a 2 miliardi di

pascal). Calore: trasmettono

6000 W/mK (il diamante puro

trasmette 3320 W/mK)

Costi: 1500 dollari al grammo alla BuckyUSA di Houston (l'oro costa circa 10 dollari al grammo).

Caratteristiche di Conduttori o Semiconduttori

a seconda dell’organizzazione

del reticolo

ALCUNE APPLICAZIONI DEI NANOTUBI

       Rivelatori di gas: per determinare la presenza di gas inquinanti disciolti in liquidi organici e inorganici.

     Circuiti nanoelettrici:

Nanotubi come cavi elettrici in computer

sempre più piccoli e

potenti

I mattoni dei computers di prossima generazione: Un gruppo olandese ha combinato

nanotubi conduttori e semiconduttori. Risultato: un nanodiodo. 1999 nasce il primo nanotransistor

      Spugna per idrogeno: nanotubi nei serbatoi delle auto del

futuro, per immagazzinare

idrogeno, il combustibile

perfetto.

I nanotubi sulla via della realizzazione del sogno dell’uomo

nell’era delle tecnologie avanzate

La fisica nella vita di tutti i giorni Geofisica e Fisica dell’Ambiente

Convenzioni

Provincia Lecce:rischio idrogeologico

Regione Puglia:Qualità dell’aria e

Tossicologia del suolo

Comune di Lecce:modellazione del sottosuolo

Piazza Tito Schipa

applicazioni applicazioni

Settori di Ricerca

Indagini geofisichedel sottosuolo

Fisica dell’atmosfera

Climatologia

Chimica dell’ambiente

Osservatorio di Fisica e Chimica della Terra e dell’AmbienteDip. di Scienza dei MaterialiCNR e altre università ed enti di ricerca LECCELECCE

Indagini geofisiche del sottosuolo

Un’ applicazione nel settore ArcheologicoPiazza Tito Schipa (Lecce)

Localizzazione con il metodo GPR (Ground Penetrating Radar)

di una volta a botte portata alla luce

da scavi archeologici successivi

Indagini geofisiche del sottosuolo

2001 parte una campagna di rilevamenti geofisici nel sito archeologico Hierapolis (Turchia)

Tomografia elettrica 2D del sottosuolo

(nei pressi di Salice Salentino)

caratterizzazione di una cavità carsica

Simulazione della dispersione di inquinanti in atmosfera nella Regione Puglia

L’università di Lecce insieme al CNR - ISIATA è coinvolta nel progetto “Centro Sperimentale di NOWCASTING” per un Centro per la previsione meteorologica a breve brevissimo termine su scala regionale

Studio dei fenomeni atmosferici per studi di tipo fisico di impatto ambientale

Simulazione dei campi di vento mediante modelli meteorologici

Campagne di misura Campagne di misura in in AntartideAntartide

Studio dei fenomeni atmosferici per analisi e previsione del tempo e del clima

Fisica dell’atmosfera

Laurea Triennale2 Orientamenti

Generale

Tecnologicofisica computazionale

tecnologie fisiche per l’ambientetecnologie fisiche per la sanità

tecnologie fisiche per l’industria

Il Corso di Laurea in FisicaIl Corso di Laurea in Fisica

Fisica Teorica

Astrofisica

Struttura della materia

Fisica Nucleare e Subnucleare

Fisica applicata

Fisica della terra solida, dell’atmosfera e degli oceani

Laurea Specialistica6 indirizzi

http://cl.fisica.unile.it/

E` difficilestudiare Fisica?

Molti argomenti sono comuni ad altri corsi di studio (matematica,

chimica, ingegneria,…)

Acquisire i concetti in fisica richiede intuizione ma i concetti ben

assimilati semplificano lo studio successivo

Che cosa caratterizza la formazione del fisico ?

Il fisico ha una formazione versatile, orientata all’analisi quantitativa di situazioni complesse

FAFAQQ

Il rapporto numerico ottimale studenti/docenti migliora la qualità dello studio

Continuo contatto con i docenti Verifica in itinere dei

progressi nello studio

Attività di tutorato e sostegno

Attività seminariali di approfondimento e orientamento

Studiare fisica a Lecce

Conoscenza ed utilizzo delle tecniche e degli strumenti per la misura di grandezze fisiche(elettriche, elettroniche, meccaniche, ottiche, nucleari,…)

Conoscenza di base dell’elettronica (analogica e digitale)

Utilizzo di tecniche e sistemi computazionali(varieta` di linguaggi di programmazione e

ambienti software di lavoro)

Metodi di acquisizione ed elaborazione statistica dei dati

Tecniche di simulazione di processi fisici

IL FISICO NEL MONDO DEL

LAVORO

COMPETENZE DI UN FISICO COMPETENZE DI UN FISICO spendibili nel mondo del spendibili nel mondo del

lavorolavoro

IL FISICO NEL MONDO DEL LAVORO

RICERCA INDUSTRIA

SANITA’

FORMAZIONE

università enti di ricerca

ricerca applicata sviluppo di tecnologie

management

tecnologie diagnostiche radioterapia

insegnamento

divulgazione e giornalismo scientifico

AMBIENTE

enti pubblici A.R.P.A. e A.N.P.A.

altro …

sicurezza (polizia …)

finanza (banche …)

Indagine telefonicasulla condizione occupazionale

dei laureatiin fisica a Lecce

negli anni 1998 e 1999

Campione contattato : 50 laureati

Indagine effettuata nel dicembre 2001

52%

6%

38%

4%

Stabile

Disoccupato

Precario

Occasionale

Condizione occupazionale

0 5 10 15 20 25 30 35 40

Media 10.4 mesi

mesi trascorsi senza occupazione

25%

25%8%

20%

4%

12% 6%

informatica

ricerca

elettronica

insegnamento

ambiente

industria

altro

Settori occupazionali

49%

6%

43%

2%

Provincia

Regione

I talia

Estero

Sede lavorativa

Perché studiare Perché studiare Fisica a Lecce ?Fisica a Lecce ?

Città ed Università a misura d’uomo

Tradizione culturale pluriennale

Vasta opportunità di scelte

La Fisica è un capitolo aperto La Fisica è un capitolo aperto dell’avventura della conoscenzadell’avventura della conoscenza

molte risposte già ottenute moltissimi interrogativi ancora da affrontaretanto spazio e grandi opportunità per giovani curiosi e intraprendentiambiente stimolante: collaborazioni internazionali,

top computing, top technologies, … competenze ampiamente vendibili nel mondo del lavoro