11/03/2014
Il Volta incontra …..
Milano, 10.03.2014
Oliver Wieland,
ricercatore di fisica nucleare al INFN
(Presidente del comitato utenti dei Laboratori Nazionali di Legnaro, Italia,
Steering Comitee SUNFLOWER, Tokyo, Giappone, Spokesperson della linea di
ricerca UE-ENSAR-Pygmy al GSI-Darmstadt, Germania, rappresentante dei
ricercatori INFN di Milano, …)
chi sono
Nato in: Germania vicino Stoccarda
Scuola:
-Liceo scientifico con “PNI” Fisica+Matematica
Maturità
Università:
-“Bachelor” dopo 3 anni TU-Stuttgart
-Laurea (Astrofisica) TU-Stuttgart (Tutor)
Esperienza professionale:-….
-Post Laurea (Univ. Giessen: Ricercatore Fisica Moleculare)
-Dottorato di Ricerca (Fisica nucleare applicata, Fisica dello
Stato Solido) Max Planck Institut f. Metallforschung
(Ricercatore, Ricerca applicata)
-Sviluppo DataBases e Consulting München (Informatico)
-1999 TMR EU Uni.mi / INFN (Postdoc)
-dopo 2009, INFN sezione di Milano
(Ricercatore, Ricerca di Base …
…ricerca pura o fondamentale
obiettivo primario è
l'avanzamento della conoscenza )
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La fisica è la scienza sperimentale che studia
quantitativamente e razionalmente
i fenomeni naturali e le leggi che li governano.
Perché studiare fisica ?
• voler conoscere i segreti dell’universo ?
• uno potrebbe contribuire a spiegare i segreti della natura ?
• perché uno è attirato dalle cose complicate ?
• potrebbe offrire maggiori possibilità rispetto ad altre
lauree scientifiche ?
• …
• …follia…?
La fisica permea la
NOSTRA cultura (moderna),
dando senso a concetti come
spazio, tempo ed energia,
Lavoro in ambiente
Industriale
e permettendo di sfruttarli nelle
applicazioni tecnologiche che
caratterizzano il mondo in cui viviamo
….
La fisica insegna ad interrogare la
natura mediante esperimenti e ad
interpretare, prevedere ed organizzare
i risultati degli esperimenti sotto forma
di leggi e teorie fisiche, espresse in
linguaggio matematico.
Ricerca di Base
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Una delle MOTIVAZIONI
della ricerca di base:
rendere l’universo ordinato e numerabile il caos.
Cosa se ne può ricavare?
Design of folding-inhibition
• metodo sperimentale/teorico
• risolvere problemi
• lavoro di équipe
• interazione con altri gruppi di ricerca
• metodo scientifico
• logica e rigore
• nuove tecnologie
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Studiare fisica all'Università degli Studi di Milano
Lo studio della fisica si articola su una laurea triennale, seguita da una laurea magistrale (biennale)
e quindi dal dottorato di ricerca (triennale) PHD.
E' inoltre disponibile la scuola di specializzazione in fisica medica (quadriennale).
CORSI DI LAUREA IN FISICA
LAUREA TRIENNALE
La laurea di primo livello dura tre anni per 180 crediti.
Comprende corsi teorici di base di matematica e fisica classica e moderna,
corsi di laboratorio di fisica e di informatica
e alcuni corsi specialistici per fornire un'adeguata preparazione sulle ricerche e tecnologie attuali.
Si divide in due curricula:
•Fisica applicata - maggiormente orientata all'ingresso nel mondo del lavoro
•Fisica generale - maggiormente orientata al proseguimento
degli studi con la laurea magistrale
LAUREA MAGISTRALE
La laurea magistrale dura due anni per ulteriori 120 crediti.
E' divisa in indirizzi di carattere specialistico ed ha
lo scopo di approfondire,
ampliare e specializzare le conoscenze acquisite,
mediante corsi di carattere sia teorico che sperimentale.
I corsi sono organizzati secondo percorsi formativi.
Dottorato di Ricerca
Il Piano di studi Magistrale prevede:
http://www.ccdfis.unimi.it/it/corsiDiStudio/2014/F95/manifesto.html
Attività obbligatorie: Elettrodinamica Classica, informatica
+ CORSI DI AMBITO DISCIPLINARE a scelta
Acceleratori, Fisica sanitaria,
"Sperimentale Applicativo"
Elettronica, Fisica del Ambiente,
Beni culturali, radiobiologia,…
"Teoria e
Fondamenti della Fisica":
Meccanica Quantistica, Gravita,
Metodi Matematici
"Microfisica e Fisica della
Struttura della Materia":
Fisica- delle Proteine, Nucleare,
Rivelazione, Laser, Solidi,Ottica,
Particelle, Astroparticelle
"Astrofisica, Geofisica e
Fisica Spaziale":
Astrofisica, Astronomia, Fisica
Terrestre, Cosmologia, Atmosfera
6 Crediti per ogni corso, 24 per quello specialistico
CORSI aggiuntivi
Proteine, Chimica, Topologia,
Fisica Medica, Sistemi, Teoria delle Perturbazioni
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Presso il Dipartimento ha sede una delle due sezioni milanesi
dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN).
Molte delle attività di ricerca sono condotte in collaborazione con
altri enti di ricerca che comprendono
• l'Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF),
• il Consorzio Nazionale Interuniversitario per le Scienze Fisiche
della Materia (CNISM)
• e il Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR).
Presso il Dipartimento
E’ attivo un Centro di Eccellenza Interdisciplinare (CIMAINA) nel
campo delle nanotecnologie, a cui partecipano numerosi gruppi
di ricerca dell'Ateneo.
Lavoro in ambiente
Industriale
laurea triennale
laurea magistrale
dottorato di ricerca
Ricerca di Base
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Quale è la difficoltà a fare ricerca di base ?
Il «nuovo» linguaggio trovato non permette
sempre a spiegare agli altri
il risultato ottenuto !
Il mio lavoro
INFN (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare)
sez. Milano (ente pubblico nazionale)
Di cosa mi occupo?
Ricerca di Base, Fisica della
struttura nucleare
Sun 1026J/s
SN 1046J in 1.s
(moti colletivi del nucleo atomico
e di nuclei esotici)
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Ricerca di Base Spin Off (oltre alla cultura)
Positron Electron Tomography
Adroterapia
www.cnao.it
Al paziente viene iniettata una
sostanza radio-farmacologica
(prodotta da un ciclotrone) con
una vita media breve (O(min)).
La sostanza iniettata raggiunge l’organo
che si vuole visualizzare (cuore, cervello
etc…) dove emette positroni
l’annichilazione dei positroni con gli
elettroni presenti del corpo produce 2
emessi in direzione opposta
NMR, TAC, Xrays,…
Synchrotron Light,
…etc etc
Frame from «HULK»
Gammasphere@Argonne
Ricerca di Base
Spin Off in
Mass Media
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Schema di lavoro per un
ricercatore di base
Trovare
le
«risorse»
Osservare !
Fare Domande !
Fare un ipotesi !
Fare un esperimento !
Comunicarlo
«al mondo»
Osservare !
Cercare le risposte !
Sviluppare un modello o teoria da verificare
o falsificare !
Esempio:
«Poca acqua è trasparente ! ? »
-perchè delle gocce di
Acqua pulita fanno l’ombra ?
-perchè su un vetro dell auto
non si può vedere quando piove,
l’acqua è trasparente o no ?
È lo stesso fenomeno o no ?
Per arrivare ad una spiegazione
Fate il ciclo: osservare, ipotesi,
esperimento, scomponete il problema, verificare,…. etc etc…
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Perché lavorare, studiare come fisico in ricerca?
• scoprire nuove teorie e modelli
• si può partecipare a progetti di grosse dimensioni
• sono sempre progetti complessi e «state of the art»
• possono coinvolgere molte persone di diverse nazioni
• lavoro in laboratorio
• lavoro in ufficio/computer
Dove portiamo i «nostri» Laureandi
Milano
Giappone
Brasile
Francia
Germania
Italia
Roma
Frascati
Catania
Padova
USA
Turchia,
Mongolia,
GB,
Spagna,
Norvegia,
…
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«Noi» siamo dove avviene la
produzione e
misura di fenomeni
collegati a nuclei
esotici
Italia
Germania
Giappone
d
1
dE d E
dnl ( E , )
l
dE d
a b c ( E )
n
v/c>0.5
USA
Studiare la struttura nucleare in tutta la «nuclear landscape»
Sun 1026J/s
SN 1046J nel 1.s
nuclei esotici
ricchi di
neutroni
Dalle stelle ai radiofarmaci
Spin Off
Iodio :
Ittrio :
Renio :
Erbio :
Samario :
Stronzio :
Fosforo :
131I
90Y
186Re
169Er
153Sm
89Sr
32P
10
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Perchè penso ci siano opportunità in Fisica
EU EPS Report 2012
The directly physics-based industrial sector generated
a turnover of more than €3.4 trillion each Year.
These values typically represent
over 15% of the total turnover of Europe’s
business economy and exceed the combined
contributions of the
entire retail sector (Vendita al dettaglio).
Banca d’Italia Report «Investire nella conoscenza» (2011 & 13):
Investimenti in Scuola, Università, Ricerca di Base creano
posti di lavoro, ricchezza e benessere, più che ogni altra cosa.
Careers
http://www.iopireland.org/publications/iopi/file_49136.pdf
http://www4.fisica.unimi.it/storie-di-fisici
Quali posizioni aziendali per un fisico?
R&D, progettazione, misure
fino all’incarico di responsabile
Capo progetto o capo funzione
Tecnico commerciale
Programmatore, system manager, Informatico
Insegnare
Quality management
Process management
Sicurezza/Radioprotezione
http://www.iopireland.org/publications/iopi/file_49136.pdf
http://www4.fisica.unimi.it/storie-di-fisici
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“miei” ex-laureandi e dottorandi nucleari dove sono oggi ?
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Epson Meteo (simulazioni Meteo usando Fortran)
Impianti di sterilizzazione con sorgenti radioattivi
Gestione di software per previsioni andamento in Borsa
KPMG Consulente Finanziario
ENEL, elaborazione dati per la ricerca di petrolio, gas
ENEL, costruzione apparati per la misura di onde sismiche
Costruzione schede digitali per misurazioni di precisione
Insegna al Liceo
Posto da ricercatore (TD) a Universita degli Studi di Milano
Posto da ricercatrice (TID) nucleare a Parigi
Venditore di prodotti di ultra high vacuum
STMicroelectronics (Agrate), produzione microchip
Cepu ?
Careers
http://www.iopireland.org/publications/iopi/file_49136.pdf
http://www4.fisica.unimi.it/storie-di-fisici
Regole pratiche per lo studio di fisica
• Imparare immediatamente l’inglese !
(preparatevi a vivere al estero e imparare forse
il cinese, tedesco, … e due lingue informatiche)
• Studiare con massimo un/a (due) compagno/a(i),
preparandosi bene prima da solo.
• Fare esercizi di matematica tutti i giorni,
insistendo sulle cose che si capiscono/conoscono meno.
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Cosa cerco negli studenti di oggi
Curiosità
Rigore
Ricerca di base
Ingegneria fisica
Scoperte
+
invenzioni
Per esempio:
scoperto le onde elettromagnetiche e la fisica quantistica (transistor) = ricerca di BASE
l’invenzione della televisione et al. Sviluppato da Ingegneri
Ricordate ! Solo circa cento anni fa si viveva in modo non molto diverso da quello degli antichi
Romani. Poi
le scoperte della scienza, ricerca di base,
le invenzioni, cioè le tecnologie, che quelle scoperte hanno reso possibili, hanno cambiato
«il mondo»
Nell’insieme
Fisica è una scienza astratta (con tante applicazioni !)
ci vuole capacita’ di astrarre, fantasia e rigore.
Dopo ci possono essere tantissime strade diverse
Le scienze della natura è l’unica forma di vera conoscenza del mondo
che possediamo !
Ottima base per il lavoro !
Se siete davvero curiosi di conoscere come è fatto il mondo,
non avete molta scelta.
REGOLA #1
“Voglio fare il fisico”
non perché “mi serve”
ma perché “mi piace”.
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Se vi piace affrontate le 12 OPEN Questions in modern Physics !
1. What is dark matter?
2. What is dark energy?
3. How were the heavy elements from iron to
uranium made?
4. Do neutrinos have mass?
5. Where do ultra-energy particles come from?
6. Is a new theory of light and matter needed to
explain what happens at very high energies and
temperatures?
7. Are there new states of matter at ultrahigh
temperatures and densities?
8. Are protons unstable?
9. What is gravity?
10. Are there additional dimensions?
11. How did the Universe begin?
12. How can matter start thinking ?
Grazie
Careers
28 Days 28 Physicists
http://www.iopireland.org/publications/iopi/file_49136.pdf
http://www4.fisica.unimi.it/storie-di-fisici
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11/03/2014
«Mio» PERCORSO EDUCATIVO (TIPICO) in FISICA
•
•
•
•
•
Fisica per neonati: il mondo è piatto e fermo, una forza invisibile spinge tutto verso il
basso. Gli oggetti hanno una posizione definita. Gli oggetti inanimati cessano di
muoversi non appena smetti di spingerli.
Fisica da scuola elementare: il mondo è tondo, ovunque tu sia la gravità spinge
verso il centro della terra. Gli oggetti hanno una posizione definita. Gli oggetti
continuano a muoversi nella stessa direzione, a meno che una forza, come l’attrito
non li fermi. Gli oggetti si influenzano con le forze elettrostatiche, magnetismo onde
luminose onde radio etc,…
Fisica per le superiori: il mondo è pieno di entità invisibili chiamate campi. Cariche
elettriche in accelerazione generano onde costituite da campi elettrici e magnetici.
L’eletricità, il magnetismo e le loro onde rispettive sono semplicemente aspetti diversi
dello stesso fenomeno.
Fisica per l’università: Non esiste una cosa come uno stato di quiete assoluta. Le
misure delle distanze dipendono dallo stato di moto dell’ osservatore. Il tempo può
passare a velocità relative differenti per osservatori diversi. La struttura dello spaziotempo è incurvata dalla gravitazione. Ogni singolo osservatore vede tutti gli oggetti
occupare posizioni definite e tutti gli eventi accadono in istanti precisi e attraverso
interazioni locali.
Fisica da Film HORROR: Il mondo e descritto dalle equazioni della meccanica
quantistica, che non ti dicono con assoluta certezza «cosa è dove». Gli oggetti non
possono più essere pensati come aventi posizione e velocità definite. Forse,
nemmeno i gatti possono più essere pensati come vivi o morti una volta per tutte !
Non si sa come interpretare i risultati delle formule che sono alla base della teoria.
«Mio» PERCORSO EDUCATIVO (TIPICO) in FISICA
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C. Bruce
C. Bruce
Fisica per neonati: il mondo è piatto e fermo, una forza invisibile spinge tutto verso il
basso. Gli oggetti hanno una posizione definita. Gli oggetti inanimati cessano di
muoversi non appena smetti di spingerli.
Fisica da scuola elementare: il mondo è tondo, ovunque tu sia la gravità spinge
verso il centro della terra. Gli oggetti hanno una posizione definita. Gli oggetti
continuano a muoversi nella stessa direzione, a meno che una forza, come l’attrito
non li fermi. Gli oggetti si influenzano con le forze elettrostatiche, magnetismo onde
luminose onde radio etc,…
Fisica per le superiori: il mondo è pieno di entità invisibili chiamate campi. Cariche
elettriche in accelerazione generano onde costituite da campi elettrici e magnetici.
L’eletricità, il magnetismo e le loro onde rispettive sono semplicemente aspetti diversi
dello stesso fenomeno.
Fisica per l’università: Non esiste una cosa come uno stato di quiete assoluta. Le
misure delle distanze dipendono dallo stato di moto dell’ osservatore. Il tempo può
passare a velocità relative differenti per osservatori diversi. La struttura dello spaziotempo è incurvata dalla gravitazione. Ogni singolo osservatore vede tutti gli oggetti
occupare posizioni definite e tutti gli eventi accadono in istanti precisi e attraverso
interazioni locali.
Fisica da Film HORROR: Il mondo e descritto dalle equazioni della meccanica
quantistica, che non ti dicono con assoluta certezza «cosa è dove». Gli oggetti non
possono più essere pensati come aventi posizione e velocità definite. Forse,
nemmeno i gatti possono più essere pensati come vivi o morti una volta per tutte !
Non si sa come interpretare i risultati delle formule che sono alla base della teoria.
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