Le Forme dello Le Forme dello SpazioSpazio

Lo spazio Lo spazio è un’entità dinamicaè un’entità dinamica

Buco Nero

Curvatura ↔ EnergiaSpazio ↔ Tempo

L’Universo si espandeL’Universo si espande

materia radiazione visibile (<1%) materia non visibile = oscura (30%)

energia oscura (69%)

Legge di Hubble v = H dH = 50-100 km/s/Mpc

Esplorare lo spazio Esplorare lo spazio

Large Hadron Collider (LHC)

Il Microscopio più potente

mai costruito / entrato in funzione

Piccole distanze Grandi energie

Interazioni FondamentaliInterazioni Fondamentali

Nucleare Debole

Esistono quattro forze note o meglio

interazioni fondamentali

Gravità

Elettromagnetismo

Nucleare Forte o di `Colore’

Newton

Magnete

Pila

Fusione

Decadimento

Teoria dei Campi Quantistici

E = h

Meccanica Quantisticap x > ħ/2

Indeterminismo

Relativita` SpecialeE = m c2

Spazio - Tempo

Costante di Planck, quanto d’azione e di spin:h = 6.62x10-34Js ħ= h/2

Velocità della luce nel vuoto: c = 300.000 km/s

I pilastri della Fisica Moderna

Spin & StatisticaSpin & StatisticaCome ballerine e Terra le particelle elementari ‘ruotano’ su se stesse:SPIN quantizzato ħSS intero (bosoni)S semidispari (fermioni)

Modello Standard Modello Standard Particelle & InterazioniParticelle & Interazioni

Bosoni: Fotoni, Gluoni, Vettori Intermedi, ... Higgs... GravitoniCondensazione diBose-Einstein

Fermioni: Quark e Leptoni Principio di esclusione di Pauli

≠

Super-UnificazioneStringhe / M-teoria ???

GUT: Grande Unificazione ?

RelativitàGenerale

Modello StandardElettro-debole

CromodinamicaQuantistica (QCD)

InterazioniNucleari Deboli

Supersimmetria SUSY ??

Meccanismo di Higgs

Elettrodinamica Quantistica (QED)

GravitazioneUniversale

GravitàTerrestre

GravitàCeleste

Relativita`

Interazioni Nucleari Forti

Elettricità Magnetismo

Oltre il Modello

Standard ?

LHC →

futuro ?

passato

Super-simmetriaSuper-simmetria

LSP (Lightest Susy Partner) → Materia oscura

↔ ↔

Fermioni ↔ Bosoni

Coordinate anti-commutanti

θ1 θ2 = - θ2 θ1

Super-stringhe & Dimensioni ExtraSuper-stringhe & Dimensioni Extra

Stringaaperta

Relatività Generale + Meccanica Quantistica = Super-stringhe

Stringachiusa

spazio-tempo con 9+1 dimensioni!

Compattificazioni

Universi di p-brana ... Olografia

Infinite eccitazioni / vibrazioni

Interazioni di StringheInterazioni di Stringhe

Vertici d’interazione singolari

Interazioni

de-localizzate

Particella virtuale Stringa virtuale

Diagramma di Feynman

← Particelle entranti → ← Stringhe entranti →

Diagramma di Polyakov

← Stringhe uscenti →← Particelle uscenti →

Stringhe & superfici di RiemannStringhe & superfici di Riemann

Molti manici = molti loops

Ampiezza di Diffusione

Collisioni / interazioni

Un manico = un loop

Ampiezza di Vuoto

Stringa libera

Stringhe & TopologiaStringhe & Topologia

Spazi di Calabi-Yausenza simmetrie continue

tutt’altro che Sfere!

Numero di Fermioni Chirali(neutrini, …)

= |b2 - b3| = |h11 – h12| =½ |Caratteristica di Eulero|

Numero di Intersezionifra p-Brane

Cosa ricordareCosa ricordare

Molti manici = molti loops

Un manico = un loop