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L’atomo all’inizio del ‘900
L’atomo di Thompson
L’atomo quantistico
L’atomo di
Rutherford e
Bohr
Il nucleo oggi
La struttura del nucleo
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Il Modello Standard
Leptoni
Quarks
Fermioni
Bosoni
u c t g
d s b g
up
down
charm
top
strange bottom
gluone
fotone
ne nm nt W
e-neutrino m-neutrino t-neutrino
e m t
elettrone
muone
tau
bosone
Z
bosone
Bosone
di Higgs
?
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Mediatori di FORZE
COSA TIENE INSIEME UN ATOMO?
L’ INTERAZIONE (FORZA)
ELETTROMAGNETICA
COSA TIENE INSIEME UN NUCLEO?
L’ INTERAZIONE (FORZA) NUCLEARE FORTE
COSA FA DECADERE IL NEUTRONE?
L’ INTERAZIONE (FORZA) NUCLEARE DEBOLE
Un problema aperto
Le forze forte, elettromagnetica,
debole, e gravitazionale
possono essere unificate a
grandi energie ?
21 secolo
Anni 70
energie maggiori  indietro nel tempo
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La Storia dell’Universo
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Fisica a LHC (1)
• Cos'è la massa? Sappiamo come misurarla, ma da cosa è
determinata?
• Qual è l'origine della massa? In particolare, esiste il
bosone di Higgs??
• Perché le particelle elementari presentano masse
diverse? In altri termini, le particelle interagiscono con il
campo di Higgs?
• Quali sono le caratteristiche della violazione CP che
possono spiegare la asimmetria tra materia e
antimateria, cioè la quasi assenza di antimateria
nell'universo?
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Fisica a LHC (2)
• Sappiamo ora che il 95% della massa dell‘universo non è
costituita da materia simile a quella che conosciamo da tempo. Di
che si tratta? In altre parole, cosa sono la materia oscura e
l'energia oscura?
• Esistono le particelle supersimmetriche (SUSY)?
• Esistono le extradimensioni previste da vari modelli emersi dalla
teoria delle stringhe? E possiamo "vederle" in qualche modo?
• Verificare sperimentalmente la teoria delle stringhe?
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Le particelle sono veramente puntiformi ?
Teoria delle Stringhe
ulteriore livello
microscopico: particelle
non sono puntiformi, ma
piccoli (10-33 cm) anelli
oscillanti
diversi stati di oscillazione
della stringa 
particelle diverse
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Large Hadron Collider
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Large Hadron Collider
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P. Campana
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P. Campana
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Large Hadron Collider
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P. Campana
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P. Campana
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I misteri del 210 secolo
Perche’ le particelle
hanno massa?
Di cosa e’ fatto l’universo?
Universo = 4%materia + 73%energia oscura
+23%materia oscura
Mare
di Higgs
Alla ricerca della materia ed energia oscura.
Alla ricerca del bosone di Higgs.
La forza di gravita’ che ruola gioca?
Perche’ le particelle compaiono in tre
famiglie? Alla ricerca del “sapore” delle
particelle.
Le particelle note sono veramente
elementari? Alla ricerca di nuove
particelle sub-sub-atomiche.
Alla ricerca delle supersimmetrie
e delle multidimensioni
Sarà superato il Modello Standard ?
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P. Campana
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