La scienza è il mio mestiere!
Oggi non esiste più una separazione netta tra le scienze di base e le scienze applicate e gli stereotipi così radicati nel senso comune non rappresentano più la realtà.
I laureati FIM sono infatti dei professionisti destinati a lavorare in settori strategici e cruciali, capaci di coniugare in maniera efficace le esigenze culturali di avanzamento delle conoscenze con i bisogni specifici del nostro ricco e fertile territorio.
La sfida di questo seminario è quella di riuscire a raccontare questa realtà alle famiglie, ai ragazzi e anche agli insegnanti che tanto peso hanno nella loro formazione e nelle loro scelte, cercando di far comprendere come le conoscenze di base in discipline fondamentali e trasversali acquisite dai laureati in fisica, informatica e matematica possano offrire ampie possibilità di occupazione dopo la laurea, in una grande varietà di ambiti applicativi dove il laureato FIM può portare competenze complementari rispetto agli specialisti di altre discipline.
Il seminario è diviso in tre parti, per ciascuna parte interverrà un docente afferente a ciascuna delle tre aree (fisica, informatica e matematica).
Relatrice: Serena Guarino Lo Bianco
Periodo: da concordare
Prenotazione: serena.guarinolobianco@unimore.it
Anche Einstein a volte sbaglia
Che cosa sono le disuguaglianze di Bell e perché è importante verificarne la violazione (Premio Nobel per la Fisica 2022).
La Fisica Quantistica è alla base della nostra comprensione delle proprietà della materia così come di molte delle attuali e future tecnologie. Negli ultimi decenni, la sua importanza si è estesa ad altri ambiti, quali la biologia, la computer-science e la metrologia. Cionostante, la fisica quantistica è spesso presentata come una teoria astratta, i cui risultati vengono descritti e percepiti come bizzarri, aleatori e controversi. In questo seminario proveremo a sfatare questa visione, introducendo uno dei risultati più affascinanti e rivoluzionari della fisica moderna: la violazione delle disuguaglianze di Bell e la loro verifica sperimentale.
Partiremo da una breve rivisitazione dei concetti fondamentali di statistica, come probabilità e correlazione, per poi introdurre i principi della meccanica quantistica attraverso oggetti appositamente realizzati e semplici analogie. Affronteremo il concetto di entanglement e i celebri dubbi di Einstein sulla completezza della teoria quantistica, con il famoso “paradosso” EPR.
Scopriremo infine come John Bell sia riuscito a trasformare una disputa filosofica in una previsione scientifica concreta — la violazione delle disuguaglianze — oggi confermata da numerosi esperimenti, tra cui quello premiato con il Premio Nobel per la Fisica nel 2022.
Il seminario prevede anche brevi momenti di interazione con il pubblico, tra cui una simulazione dell’esperimento che ha fatto la storia della fisica contemporanea.
Relatrice: prof.ssa Valentina De Renzi
Periodo: Novembre 2026 -Febbraio 2027
Prenotazione: vderenzi@unimore.it
In minimis maxima. Calcoli su scala atomica per predire l’evoluzione dei pianeti
I calcoli su scala atomica possono fornire stime quantitative delle proprietà della materia in condizioni estreme di pressione e temperatura, tipiche dell’interno dei pianeti, difficilmente misurabili con apparati sperimentali. In tal modo, dalle scale atomiche di tempi e lunghezze emergono preziose informazioni utilizzabili per costruire modelli dell’evoluzione dei pianeti e dei corpi celesti su scale temporali che spaziano da milioni a miliardi di anni.
Relatore: Dott. Federico Grasselli
Periodo: da concordare
Prenotazione: federico.grasselli@unimore.it
5 modi di essere uccisi da un buco nero
In questo seminario parleremo in modo molto informale di alcuni aspetti della fisica dei buchi neri, tra gli oggetti più interessanti e misteriosi presenti in Natura. Cominceremo col cercare di capire casi ideali e molto semplificati, per poi spingerci fino ai buchi neri astrofisici che popolano il nostro Universo.
Relatore: prof. Diego Trancanelli
Periodo: da concordare
Prenotazione: dtrancan@unimore.it
C’è musica e musica
Scopo dell’attività è comprendere la natura fisica del suono, quali proprietà fisiche lo caratterizzano, come si producono i suoni attraverso corpi vibranti e come si può realizzare una trasduzione acusto-elettrica del suono. Si sperimenta con il monocordo (o sonometro) il timbro del suono prodotto dalla vibrazione di una
corda metallica pizzicata in diversi punti. Si ascolta la differenza tra un suono puro (formato da una sola armonica) ed un suono più complesso (formato da più
armoniche); si comprende cosa si intende per “timbro” sonoro.
Nella seconda parte dell’attività si illustra e sperimenta il fenomeno dell’induzione elettromagnetica e la legge di Faraday in relazione alla trasduzione acusto-
elettrica del suono e viceversa, illustrando il principio di funzionamento della chitarra elettrica e dell’amplificatore acustico.
Relatrice: prof.ssa Rossella Brunetti in collaborazione con Stefano Decarlo (supporto tecnico
preparazione e conduzione esperimenti)
Periodo: da concordare
Prenotazione: rossella.brunetti@unimore.it
Vedere oltre il “limite”
Scopo dell’attività è sperimentare la legge della rifrazione e le proprietà di propagazione della luce nei limiti di validità dell’ottica geometrica compiendo
esperimenti con singole lenti convergenti. Introducendo la luce come fenomeno fisico ondulatorio si discutono poi i limiti di funzionamento dell’occhio umano. Successivamente si spiega il principio di funzionamento su cui si basa un microscopio ottico semplice, combinando opportunamente su di un banco ottico due lenti convergenti. Infine si discutono i limiti nella capacità di ingrandimento dello strumento costruito, ampliando l’orizzonte verso la microscopia elettronica.
Relatrice: prof.ssa Rossella Brunetti in collaborazione con Stefano Decarlo (supporto tecnico
preparazione e conduzione esperimenti)
Periodo: da concordare
Prenotazione: rossella.brunetti@unimore.it
La Meccanica Quantistica in parole semplici
La Meccanica Quantistica è la teoria che descrive la dinamica e le interazioni delle particelle microscopiche. La visione quantistica del mondo microscopico – che
risulta necessaria per ovviare all’incapacità della meccanica classica di descrivere fenomeni a scala atomica – presenta caratteristiche, a prima vista, piuttosto
bizzarre, ma che sono alla base di molti fenomeni fondamentali anche per il funzionamento dei dispositivi che fanno parte della nostra vita quotidiana. Nella
presente lezione introdurremo la meccanica quantistica utilizzando la semplice analisi dimensionale, e l’aiuto di qualche esperimento mentale, “gedanken” ed
altre semplici dimostrazioni pratiche.
Relatore: prof. Olindo Corradini
Periodo: da concordare
Prenotazione: olindo.corradini@unimore.it
Grafene: il materiale delle meraviglie
Soprannominato “il materiale delle meraviglie”, il grafene ha catturato l’attenzione della comunità scientifica grazie alle sue proprietà straordinarie e all’ampio spettro delle potenziali applicazioni, al punto che le scoperte relative al grafene hanno portato al premio Nobel per la fisica 2010 i due fisici A. Gejm e K. Novosëlov. Il grafene è il materiale più sottile dell’Universo – un solo strato atomico – e nello stesso tempo il più resistente. I portatori di carica nel grafene esibiscono una mobilità intrinseca elevatissima e possono viaggiare indisturbati – a temperatura ambiente – su distanze dell’ordine del micrometro: le densità di corrente che il grafene può sostenere sono sei ordini di grandezza maggiori rispetto al rame. Il fatto poi che le sue proprietà elettroniche siano descritte da un’equazione tipo Dirac, lo rendono un laboratorio ideale, nell’ambito delle fisica della materia, per l’osservazione e lo studio di fenomeni fondamentali quanto-relativistici, alcuni dei quali non accessibili alla fisica delle alte energie. Che altre sorprese riserva per noi il grafene? Fino a che punto lo sviluppo tecnologico è in grado di realizzare le sue enormi potenzialità? In questo seminario verranno illustrate le motivazioni che sono alla base delle principali proprietà fondamentali mostrate dal grafene e saranno analizzati gli sviluppi recenti ottenuti in campo applicativo, con uno sguardo rivolto in particolare alle prospettive offerte dalla sua nanostrutturazione.
Relatrice: prof.ssa Alice Ruini
Periodo: settembre-maggio
Prenotazione: alice.ruini@unimore.it
Alla scoperta delle nanotecnologia: la Fisica alla nanoscala
Manipolare la materia alla scala atomica, quasi atomo per atomo, permette di disegnare nuovi nano-materiali con applicazioni che vanno dalla nano-elettronica, alla diagnosi e terapia dei tumori, ai computer quantistici. Per fare tutto questo è necessario conoscere e governare le leggi più intime della materia, le leggi quantistiche, e costruire nuovi tipi di strumenti. Un viaggio attraverso le idee- chiave delle nanoscienze, lungo una strada cosparsa di premi Nobel.
Relatore: prof.Guido Goldoni
Periodo: da concordare
Prenotazione: guido.goldoni@unimore.it
La Relatività Generale: dalla geniale proposta di Einstein alle onde gravitazionali
La Relatività Generale è la teoria geometrica della gravitazione proposta da Albert Einstein nel 1916, che generalizza la teoria delle relatività ristretta e la teoria della gravitazione di Newton, fornendo una precisissima descrizione di vari fenomeni di meccanica celeste che “sfuggono” alla teoria Newtoniana, come ad esempio la precessione dei perieli, la deflessione gravitazionale della luce e il redshift gravitazionale della luce. Inoltre, predice l’esistenza delle onde gravitazionali, confermate sperimentale nel 2016. In questo seminario introduciamo in modo divulgativo i salienti aspetti matematici della Relatività Generale, e descriviamo i rilevanti fenomeni fisici associati a tale teoria e le loro applicazioni tecnologiche.
Relatore: prof. Olindo Corradini
Periodo: da concordare
Prenotazione: olindo.corradini@unimore.it
C’è un sacco di spazio là sotto!” Le possibilità senza fine delle nanotecnologie: dalla medicina alle televisioni
Il 29 Dicembre 1960 Richard P. Feynman, fisico teorico che avrebbe vinto il premio Nobel nel 1965, tenne una lezione speciale presso il Californian Institute of Technology dal titolo “There’s plenty of room at the bottom” (C’è molto spazio giù in fondo), il cui sottotitolo era “Un invito a entrare in un nuovo campo della Fisica”. La lezione prevedeva la possibilità di sviluppo della fisica applicata alle tecnologie su scala “nanometrica”, cioè alle tecnologie in cui i dispositivi sono costituiti da oggetti di dimensioni di qualche miliardesimo di metro. Questa visone è diventata realtà nel corso degli ultimi venti anni. Durante il seminario saranno introdotti i concetti fondamentali alle basi delle Nanoscienze, e saranno spiegati i principi di funzionamento di alcuni prodotti nanotecnologici di particolare rilievo: i nanotransistor, il vaccino Pfizer, le marmitte catalitiche, i televisori QLED.
Relatore: prof.Sergio D’Addato
Periodo: da concordare
Prenotazione: sergio.daddato@unimore.it