Alla ricerca delle particelle elementari
Coordinatore: dott. Giulio Falcioni
Di che cosa è fatto l’Universo che ci circonda? In questo corso percorreremo alcune tappe del viaggio nell’infinitamente piccolo, alla scoperta dei costituenti fondamentali della materia.
Il corso si dividerà in tre parti, seguendo lo sviluppo cronologico della fisica delle particelle.
Ogni lezione inizierà con una presentazione, seguita da 30-45 minuti di domande e discussione.
1. Gli atomi
L’ipotesi atomica fu il primo tentativo di comprendere la struttura fondamentale della materia, fino dai tempi dell’antica Grecia. Dimostrare l’esistenza degli atomi è stata una grande impresa scientifica, a cui contribuì anche il grande scienziato torinese Amedeo Avogadro. La definitiva teoria atomica è stata stabilita nei primi decenni del ’900, segnando l’avvento della meccanica quantistica e l’inizio della fisica moderna.
2. Particelle più piccole dell’atomo
All’inizio del ’900 era chiaro che gli atomi stessi fossero composti da mattoni ancora più piccoli: elettroni, protoni e neutroni. Quello che non si poteva immaginare era che tra gli anni ’30 e gli anni ’70 sarebbero state scoperte decine di particelle diverse, che mostravano comportamenti diversi. Trovare un ordine nel caos delle particelle era una vera sfida per i fisici. Scopriremo alcuni degli esperimenti più ingegnosi, come quello realizzato a Roma, durante la guerra, da Conversi, Pancini e Piccioni.
3. Il modello Standard e oltre
Negli anni ’70 si arrivò a una teoria delle particelle in grado di spiegare quanto visto negli esperimenti. Il modello Standard venne confermato sperimentalmente nei decenni successivi, fino al suo coronamento nel 2012, quando venne osservato al CERN il suo ultimo pezzo mancante, il bosone di Higgs. Restano però molti fenomeni ancora inspiegati, che ci spingono ad andare oltre il modello Standard. Proprio adesso vengono discusse le strategie per i futuri esperimenti e vedremo quali sono le idee in gioco. Tutte le lezioni si basano sulla presentazione di numerose slides che illustrano i vari aspetti degli argomenti trattati
