Scienze fisiche

Il gruppo di ricerca di scienze fisiche si divide in tre sottogruppi con linee di ricerca affini: fisica teorica, fisica sperimentale e fisica ambientale/minerologia.

Fisica teorica

I componenti del gruppo si occupano di aspetti legati alle teorie di alte energie (a partire dal modello standard delle particelle elementari, fino ad aspetti matematici della teoria delle stringhe). In particolare, vengono considerati gli aspetti non-perturbativi della teorie di campo e studiati con metodi di teoria di stringa: AdS/CFT, calcoli esatti del prepotenziale con metodi di D-brane ad angolo e sviluppi asintotici.   Sono studiati gli aspetti matematici legati alla supersimmetria: localizzazione, metodo delle forme integrali e teoria della stringa con i Pure Spinors. Con tale metodo si possono rendere manifeste tutte le simmetrie della teoria e studiare l'interazione con i background di supergravità. Tra i vari background di supergravità esistono geometrie non convenzionali che danno origine a spazi non commutativi.  Lo studio di teorie di campo e stringa su geometrie non commutative prevede lo studio della topologia, delle strutture differenziabili e dei fibrati. Si propone un approfondimento delle strutture di geometria non-commutativa che sottostanno la formulazione di teorie di campo di gauge e gli aspetti topologici in geometria non-commutativa. In relazione alle indagini su simmetrie di dualità ci si propone per esempio di allargare il gruppo di simmetria considerando nuove trasformazioni discrete. Ci si propone in particolare di trovare una teoria di gravità estesa in 4 dimensioni proveniente dalla riduzione dimensionale della teoria di Chern-Simons in 5 dimensioni. Da un punto di vista più fenomenologico, si studiano i processi adronici con particolare attenzione ai fenomeni di forti interazione per mezzo di tecniche perturbative di QCD. Infine, nell'ambito della teoria del controllo ottimale, si studiano fenomeni quantistici.

Fisica sperimentale

L'attività di ricerca è incentrata sull'esperimento ALICE, presso l'acceleratore LCH del CERN dove si studiano processi di materia nucleare ad elevata densità di energia mediante collisioni protone-protone, p-Pb e Pb-Pb e gli esperimenti COMPASS presso il Super Proto Sincrotone per meglio capire la struttura interna degli adroni (protoni, neutroni). In dettaglio, ciò corrisponde alla rimessa in funzione dell'esperimento ALICE dopo il Long Shutdown 1 e la presa dati nel Run 2; la prima presa dati di eventi Drell-Yan da bersaglio polarizzato  nell'esperimento COMPASS e la finalizzazione dell'analisi multidimensionale per le asimmetrie di spin trasverso su singolo adrone nell'esperimento COMPASS. Nella fisica sperimentale un'ulteriore attività è la collaborazione all'esperimento BES III (Beijing Cina) che studia il decadimento e nuovi stati del charmonio, Tau e QCD, adroni leggeri e all'esperimento PANDA ( GSI Darmstadt Germania): spettroscopia adronica (ricerca di particelle esotiche e misure diproprietà adroniche), struttura nucleare (distribuzioni Drell-Yan, fattori di forma protonici), studio delle interazioni con ipernuclei.