Laurea magistrale in Fisica: percorso di Fisica delle particelle

Buongiorno ragazzi. In questa presentazione ho cercato di sintetizzare cosa caratterizza il percorso formativo in fisica delle particelle del corso di laurea magistrale Nel cercare di preparare il materiale la prima domanda che mi sono posto è stata perché uno studente dovrebbe scegliere questo percorso. Io credo che uno dei principali motivi sia la curiosità, di fatto un sentimento che dovrebbe caratterizzare l'intero percorso di studi ma in questo caso specifico la curiosità è declinata attraverso lo studio dei costituenti fondamentali dell'universo, del modo in cui essi interagiscono e delle tecniche utilizzate per raggruppare tutto in un unico grande modello. La curiosità però non si ferma i principi primi ma continua verso le evidenze sperimentali che servono a definire meglio la teoria. È quindi possibile chiedersi come sono fatti i grandi apparati sperimentali che permettono tutto questo, quali i criteri utilizzati per la loro progettazione e come è possibile gestire studiare la grande mole di dati che essi producono per rispondere alle domande fondamentali di cui sopra. Come vedete le domande sono tante e saranno principalmente queste domande a motivare lo studio che vi fornirà gli strumenti per appassionarvi alla ricerca di base ed allo stesso modo vi permetteranno di guardare le sfide tecnologiche della vita quotidiana da un'altra angolazione. Infatti la domanda successiva sarà: e poi cosa accadrà dopo? Beh nessuno può dirlo ma probabilmente il vostro modo di ragionare sarà diverso diverso nel senso che dinanzi a nuovi fenomeni imparerete a fare un'analisi critica degli stessi così come delle vostre idee, imparerete ad unire i pezzi del puzzle delle vostre osservazioni per costruire un modello interpretativo, imparerete ad utilizzare il formalismo matematico studiato e qualche volta anche a generalizzare i risultati ottenuti per estenderlo magari in altri contesti. Lo stesso avverrà per il modo in cui interpreterete il lavoro. In questo contesto infatti ogni problema sarà visto come una sfida di cui è fondamentale trovare il modo idoneo per superarla e quindi un'opportunità di crescita. Troverete naturale lavorare in squadra attitudine fortemente sviluppata nelle attività di laboratori; imparerete a condividere le idee in maniera efficace supportandole con evidenze scientifiche e troverete naturale lavorare in contesti internazionali e tutto questo potrà avvenire all'Insubria perché qualche volta le piccole istituzioni possono risultare agili soprattutto se hanno un contesto dinamico ed internazionale. Ovviamente però ci vuole anche dell'altro. Ed infatti se volete conoscere come sarà la strada che permetterà di raggiungere questi obiettivi dovete sapere che il percorso formativo è costituito da insegnamenti di base comuni agli altri percorsi con l'aggiunta di un insieme di insegnamenti caratterizzanti. Non scenderò nel dettaglio dei contenuti per ovvi motivi ma cercherò solo di dare un breve sguardo di insieme per raggruppamento tematico. Il percorso è chiaramente vario di modo che possa soddisfare le inclinazioni personali. Ci sono degli insegnamenti più teorici che si prefiggono di fornire gli strumenti per comprendere la fisica teorica e quantistica insieme ad uno sguardo fenomenologico sulle particelle elementari. Si continua poi con insegnamenti più incentrati sulle tecniche di rivelazioni delle radiazioni ionizzanti guardando i dettagli degli apparati strumentali sia da un punto di vista circuitale che nel sistema di acquisizione fino ad arrivare voi all'estrazione dell'informazione cercata in maniera efficace. Infine vi è una serie di insegnamenti che puntano ad affinare la capacità di scrittura di codice complesso ma soprattutto a sviluppare una serie di competenze mirate alla gestione dell'analisi dei dati. Queste tecniche spaziano da metodologie più consolidate tradizionali per poi continuare verso le tecniche più innovative che sono state utilizzate negli ultimi anni e mi riferisco alle varie declinazioni del machine learning. In questo settore l'offerta formativa potrebbe essere ulteriormente arricchita con esami mutuati con il corso di laurea in informatica. Il percorso formativo degli studenti però non è fatto di solo studio ma trova il proprio coronamento nell'incontro con le persone e questo è il motivo per cui riteniamo che i gruppi di ricerca giochino un ruolo fondamentale per la vostra formazione. Ed infatti ora trovate qualche informazione non esaustiva sui gruppi di ricerca attivi in questo settore. Il primo che cito è quello del professor Ratcliffe il quale studia il ruolo dello spin nella fisica dell'interazione forte nucleare descritta oggi dalla cromodinamica quantistica. Il gruppo partecipa all'esperimento PAX e all'esperimento Strong 2020 quest'ultimo finanziato dal programma scientifico horizon. Quindi passiamo al gruppo del professor Cacciatori che sempre nell'ambito della fisica teorica si occupa degli aspetti quantistici legati sia alla fisica delle particelle che di quella gravitazionali. Nella slide sono sintetizzati gli argomenti scientifici attualmente in corso all'interno del gruppo così come le collaborazioni locali ed internazionali che lo contraddistingue. Gli ultimi due gruppi di ricerca si muovono invece in un contesto scientifico più sperimentale il primo gruppo guidato dalla professoressa Prest e dai dr. Mascagna e Vallazza ha competenze che vanno dalla progettazione alla costruzione di sistemi traccianti che permettono il loro utilizzo nei più importanti acceleratori di particelle. Il gruppo di ricerca partecipa inoltre all'esperimento ENUBET ed anche al progetto pilota ProtoDUNE che studia la fisica dei neutrini. Il gruppo inoltre si distingue per il suo coinvolgimento nella fisica medica Il secondo gruppo di ricerca sperimentale è quello guidato dai professor Caccia e Santoro. Il gruppo basa le proprie attività sull'utilizzo di sensori al silicio con particolare interesse sui silicon photo multiplier, sensori di luce estremamente sensibili capaci di misurare il passaggio del singolo fotone. L'ambito di utilizzo di questi sensori è molto vario e spazia dalla ricerca di base a quella più applicativa e multidisciplinare. Nella slide sono riportate tutte le attività di ricerca attualmente in corso all'interno del gruppo e condotte in collaborazione con istituzioni scientifiche internazionali e con aziende. Alcune di queste attività sono inoltre finanziati su bandi competitivi internazionali quali H2020. Beh che dire non mi resta che salutarvi e nella speranza che sia riuscito a suscitare la vostra curiosità vi invito a contattare i docenti di riferimento degli insegnamenti e dei gruppi di ricerca che certamente saranno entusiasti di fornire maggiori informazioni sui contenuti di loro competenza. Grazie a tutti per l'attenzione.