Presentazione

Organizzazione della Didattica

DM270
FISICA ORD. 2014


6

Corsi comuni

 

Frontali Esercizi Laboratorio Studio Individuale
ORE: 48 0 0 85

Periodo

AnnoPeriodo
I anno1 semestre

Frequenza

Facoltativa

Erogazione

Convenzionale

Lingua

Italiano

Calendario Attività Didattiche

InizioFine
01/10/201620/01/2017

Tipologia

TipologiaAmbitoSSDCFU
caratterizzanteAstrofisico, geofisico e spazialeFIS/056


Responsabile Insegnamento

ResponsabileSSDStruttura
Prof. MATARRESE SABINOFIS/05Dipartimento di Fisica e Astronomia "Galileo Galilei"

Altri Docenti

Non previsti.

Attività di Supporto alla Didattica

Non previste.

Bollettino

Si richiede la conscenza dei concetti fondamentali di meccanica quantistica e di relativita' ristretta.

La capacita' di affrontare una classe di fenomeni fisici e astronimici la cui comoprensione richiede un approccio basato strumenti largamente interdisciplinari. La capacita' di passare dalla formulazione astratta di alcuni principi fisici acquisiti nei corsi fondamentali del triennio e di strumenti matematici alla loro applicazione in un contesto per molti aspetti diverso da quello dei corsi di base.

Lezioni frontali.

Concetti di base della Cosmologia • Componenti principali dell'Universo. Evidenza osservativa della presenza di materia oscura ed energia oscura. • Universo in espansione e Principio Cosmologico. • Elemento di linea di Robertson-Walker. Proprietà geometriche. • Costante di Hubble e parametro di decelerazione. • Definizioni di distanza in Cosmologia; redshift e legge di Hubble. • Deduzione Newtoniana delle equazioni di Friedmann. • Modelli di Friedmann. • La costante cosmologica: soluzione statica di Einstein e modello di de Sitter. • Soluzioni per il caso piatto e per Universi con curvatura non nulla. Storia termica e Universo primordiale • Densità numerica, densità di energia e pressione per un sistema di particelle in equilibrio termodinamico. • Conservazione dell'entropia in un volume comovente. • Relazione temperatura-tempo in epoche primordiali. • Problemi del modello standard: orizzonte, piattezza, etc.. • "Inflazione" nell'Universo primordiale. Soluzione del problema dell’orizzonte e della piattezza. • Asimmetria barionica. Bariogenesi (cenni). • La ricombinazione dell'idrogeno: equazione di Saha. Disaccoppiamento della radiazione. Radiazione Cosmica alle Microonde. • Definizione generale di "disaccoppiamento". Materia oscura: proprietà generali • Equazione di Boltzmann in cosmologia e relitti cosmici. • Materia oscura calda e fredda: definizione, calcolo dell'abbondanza attuale e proprietà generali in cosmologia. Elementi di astrofisica stellare • Nucleosintesi primordiale degli elementi leggeri. • Contrazione gravitazionale e condizioni per l’equilibrio idrostatico • Indice adiabatico ed equilibrio. • Condizioni per il collasso gravitazionale • Teoria di Jeans dell’instabilità gravitazionale • Teoria lineare delle perturbazioni nell’Universo in espansione (cenni) • Collasso sferico di una protostruttura cosmica. • La funzione di massa delle strutture cosmiche: teoria di Press & Schechter. • Contrazione di una protostella • Formazione stellare e gas degenere di elettroni. • Il Sole: proprietà generali, diffusione radiativa, fusione termonucleare. • Nucleosintesi stellare • Cicli stellari. * Elementi di struttura stellare. Massa minima e massima per una stella. • Fasi finali dell’evoluzione stellare: nane bianche, stelle di neutroni, buchi neri. • Diagramma di Hertzsprung-Russell.

Esame orale.

L'esame orale mira a sondare la capacita' dello studente di elaborare in modo autonomo le varie problematiche affrontate nel corso, partendo da alcuni concetti fondamentali.

Coles, P. and Lucchin, F., Cosmology, The Origin and Evolution of Cosmic Structure. Chichester: Wiley and Sons., 2002 Phillips, A.C., The Physics of Stars. Chichester: Wiley and Sons., 1994 Kolb, E.W. and Turner, M.S., The Early Universe. Redwood City,: Addison-Wesley, 1990

Le parti rilevanti per il corso dei testi di riferimento verranno indicate a lezione (e sono deducibili dagli argomenti del programma). Saranno anche forniti appunti del docente su molti argomenti.