511398 - ELEMENTI DI FISICA MODERNA

1) DUALISMO ONDA/PARTICELLA: Teorie fisiche e ontologie primitive; Planck e la fisica dei quanti; Einstein e l'introduzione del dualismo onda/particella; de Broglie: onde e particelle; Heisenberg: né onde né particelle; Schroedinger: solo onde, senza particelle; Born: solo particelle, senza onde; Bohr: onde o particelle; Feynman e la doppia fenditura quantistica; L'esperimento di Merli, Missiroli e Pozzi; Bunge: quantoni; Pauli: connessione tra spin e statistica, bosoni o fermioni; Il modello standard della particelle elementari. 2) RELAZIONI D'INDETERMINAZIONE: Heisenberg: non commutatività ed indeterminazione; l'esperimento mentale del microscopio; I formalismi di Heisenberg e di von Neumann; Bohr: indeterminazione intrinseca X-P ed E-t; Kennard: indeterminazione intrinseca X-P; Robertsion: indeterminazione intrinseca generalizzata; Pauli, Mandelstam e Tamm, Vaidman: indeterminazione intrinseca E-t; Risonanze, decadimenti e distribuzione lorentziana; Il fraintendimento di Heisenberg e di von Neumann, il chiarimento di Popper; Collasso della funzione d'onda ed effetto errore/disturbo su misure successive d'osservabili incompatibili; Heisenberg: indeterminazione operazionale X-P ed E-t; Aharonov e Bohm, Landau: indeterminazione operazionale E-t; Ozawa e Fujikawa: indeterminazioni universali X-P; Busch, Lahti e Werner: critica alle relazioni d'indeterminazione universali. 3) MODELLI ATOMICI: La scoperta dell'elettrone; I modelli atomici di Thomson, Nagaoka e Perrin; Geiger e Marsden: diffusione di particelle alfa; Il modello atomico di Rutherford; Il modello atomico di Bohr; Successi e limiti del modello di Bohr; Il modello atomico di Sommerfeld; Franck ed Hertz: eccitazioni atomiche con elettroni; Moseley: spettri X caratteristici e numero atomico; Struttura atomica e tavola periodica; Momento angolare totale, effetto Zeeman normale, effetto Zeeman anomalo; L'atomo dopo Schroedinger: dalle orbite agli orbitali. 4) NUCLEI ATOMICI e INTERAZIONI NUCLEARI: Scoperta del neutrone; Proprietà nucleari; Il deutone; Forze nucleari; Stabilità nucleare; Modello nucleare a goccia; Modello nucleare a gusci; Decadimenti radioattivi; Decadimenti alfa, beta e gamma; Nuclidi radioattivi; Reazioni nucleari; Cinematica delle reazioni; Meccanismi di reazione; Fissione nucleare; Reattori a fissione; Fusione nucleare; Applicazioni dell'energia nucleare. 5) FISICA DELLE PARTICELLE: Scoperte iniziali; Interazioni fondamentali; Classificazione delle particelle: leptoni (elettrone, muone, tau, neutrini) e adroni (mesoni e barioni); Simmetrie e leggi di conservazione; Quark e numero quantico di colore; Famiglie di particelle elementari; Il modello standard; Oltre il modello standard; Acceleratori di particelle. 6) ASTROFISICA, RELATIVITA' GENERALE e COSMOLOGIA: Evoluzione stellare; Galassie e legge di Hubble; La scoperta della materia oscura; Principi della relatività generale; Test della relatività generale; Buchi neri; Onde gravitazionali; Evidenze del Big Bang; La teoria del Big Bang e problemi aperti; L'età dell'universo; Modello cosmologico standard; La fine dell'universo.