Fisica - Libretto per gli studenti 2012-2013 - Roma
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Roma, 7 Luglio 2012 Siamo lieti di pubblicare una versione aggiornata del volume contenente le informazioni relative all’attività scientifica e didattica del Dipartimento di Fisica. Tale libretto ha lo scopo di illustrare agli studenti la struttura dei diversi cicli degli studi in Fisica alla Sapienza (Laurea, Laurea Magistrale e Dottorati) e di fornire informazioni e notizie pratiche sull’attività didattica. Il libretto descrive inoltre brevemente l’ampio spettro delle attività di ricerca presenti nel nostro Dipartimento allo scopo di permettere agli studenti di orientarsi nella scelta dell’indirizzo e del settore scientifico nel quale intendono cimentarsi. Riteniamo che tali informazioni siano utili alle matricole e a tutti le studentesse e gli studenti che studiano e lavorano nel nostro Dipartimento come strumento di mutua conoscenza. Ulteriori informazioni e aggiornamenti sulle attività del Dipartimento di Fisica possono essere trovate all’indirizzo web: www.phys.uniroma1.it/ (alla voce Future Matricole) dove è anche possibile scaricare il presente volume in formato PDF. Giancarlo Ruocco Direttore del Dipartimento di Fisica 1 A cura del Dipartimento di Fisica della Sapienza Hanno collaborato alla realizzazione: Maria Grazia Ianniello Egidio Longo Antonio Polimeni Sonia Riosa 2 Si ringrazia inoltre: Paolo Mataloni Progetto grafico: Fulvio Medici Indice 5 Le ricerche in Fisica alla Sapienza 35 Principali Istituzioni e Laboratori Nazionali e Internazionali 36 La nostra Storia - I protagonisti 46 Il Museo di Fisica 49 Lettera alle matricole 51 Informazioni per gli studenti 53 I nuovi Corsi di studio universitari 54 Attività di Orientamento 55 Il Corso di Laurea in Fisica 71 Il Corso di Laurea Magistrale in Fisica 86 Il Corso di Laurea Magistrale in Astronimia e Astrofisica 99 I Dottorati di Ricerca 103 Informazioni generali 110 Fisica e mercato del lavoro 3 Le ricerche in fisica alla Sapienza I fisici del nostro Dipartimento sono attivi in tutte le aree di ricerca riportate nella figura. Nonostante le diverse aree differiscano talvolta anche in maniera rilevante per quanto riguarda metodi di indagine, dimensioni delle attrezzature sperimentali, strumenti di calcolo o ampiezza delle ricadute applicative, spesso la linea di demarcazione tra settori di diversa denominazione tradizionale non può essere tracciata in maniera netta. È il caso, per esempio, di due campi abbastanza lontani tra loro fino a tempi relativamente recenti come l’astrofisica e la fisica delle particelle elementari, che si trovano oggi sotto molti aspetti a confrontarsi con gli stessi problemi. Si parla anche di “fisica astroparticellare”: rispondere a domande sul “sempre più piccolo” equivale oggi a rispondere a domande sul “sempre più vicino alla nascita dell’universo”. Allo stesso modo, ricerche originate come speculazioni relativamente astratte e lontane dalle applicazioni in meccanica statistica si rivelano fondamentali per rispondere ad interrogativi sul funzionamento di sistemi biologici complessi (è il caso della ricerca sulle reti neuronali, un settore fertilissimo che si situa all’intersezione tra fisica statistica, biofisica, cibernetica e fisica della materia). Nel seguito troverete, senza alcuna pretesa di completezza, brevi indicazioni su alcune delle grandi questioni intorno a cui si lavora in Dipartimento, sui più stimolanti problemi aperti e sulle prospettive della ricerca avanzata in questi settori. 5 Fisica delle particelle Le ricerche in fisica alla Sapienza 6 La fisica delle particelle studia i costituenti fondamentali della materia e le loro interazioni, le relazioni tra energia, materia, spazio e tempo, le simmetrie e le leggi che governano l’Universo e la sua evoluzione. Qual è la struttura ultima della materia? Oggi sappiamo che la materia è organizzata in famiglie di particelle, repliche più pesanti ed instabili della famiglia con cui è fatta tutta la materia ordinaria, costituita dall’elettrone col suo neutrino e dai due quark, up e down, che formano il protone e il neutrone. Ci sono motivazioni profonde per questa struttura a “repliche”? A questa intrigante domanda non c’è ancora una risposta. Le forze fondamentali che conosciamo sono quattro: l’interazione gravitazionale, l’interazione debole, l’interazione elettromagnetica e l’interazione forte. Queste interazioni agiscono tra le particelle di “materia”, elettroni, neutrini e quark, e sono “mediate” dalle particelle di “forza”, gravitoni, bosoni W e Z, fotoni e gluoni. La forza debole è alla base della combustione dell’idrogeno nelle stelle Queste sono le domande fondamentali che si pongono oggi i fisici delle particelle: • Quali sono le Simmetrie dell’Universo? • Qual è l’origine della massa delle particelle? • Perché l’Universo è fatto di materia? • Ci sono tracce di antimateria? • Qual è la natura della massa mancante dell’Universo? La risposta a queste domande può venire da diversi esperimenti. Presso il CERN di Ginevra è possibile riprodurre le altissime energie dell’universo primordiale e conoscere la natura ultima della materia. La composizione dei raggi cosmici viene studiata da esperimenti che raccolgono particelle al di fuori dell’atmosfera, come sulle stazioni orbitanti o sulle sonde spaziali (AMS). Nei Laboratori Nazionali del Gran Sasso si studia la trasmutazione di neutrini prodotti al CERN di Ginevra e rivelati al Gran Sasso dopo un viaggio di tre millesimi di secondo (esperimento OPERA). L’esperimento AMS Rivelatore dell’esperimento OPERA presso i Laboratori Nazionali del Gran Sasso 7 Gli esperimenti di “Alte Energie” La collisione tra particelle dotate di energie molto elevate permette di ricreare in laboratorio i costituenti fondamentali presenti nei primi istanti dell’Universo e di studiarne le loro interazioni. Per accelerare le particelle alle energie necessarie si devono costruire macchine troppo grandi e costose per una Università o anche per un singolo Paese. Molti degli esperimenti dei fisici del Dipartimento si svolgono al CERN di Ginevra, al FERMILAB di Chicago, a SLAC in California. Le ricerche in fisica alla Sapienza 8 Il CERN di Ginevra L’esperimento ATLAS al CERN In un tipico esperimento di alte energie due fasci di particelle vengono fatti collidere (in questo caso elettroni contro positroni). La loro massa si converte in energia, generando varie particelle osservate nei diversi “rilevatori”. Le ricerche in fisica alla Sapienza 9 L’antimateria Le ricerche in fisica alla Sapienza 10 Molti pensano che l’antimateria sia un’invenzione dei libri di fantascienza: non è così. L’antimateria viene prodotta dai raggi cosmici che colpiscono l’atmosfera terrestre e negli acceleratori di particelle con la stessa probabilità con cui viene prodotta la materia. Come predetto da P.A.M. Dirac nel 1927 e dimostrato da C.D. Anderson nel 1932 con la scoperta del positrone, l’antiparticella dell’elettrone, ad ogni particella corrisponde un’antiparticella con le stesse proprietà ma carica elettrica opposta. Le leggi della fisica devono essere le stesse per materia ed antimateria, per cui ci dovremmo aspettare un Universo pieno di antimateria. Quando materia ed antimateria si incontrano, si disintegrano, producendo una grandissima quantità di energia sotto forma di fotoni: il secondo passo di Armstrong sulla Luna dimostra che non ci sono apprezzabili quantità di antimateria su distanze planetarie. L’assenza di vistose esplosioni nel nostro Universo porta ad escludere apprezzabili quantità di antimateria fino a 20 Megaparsec, (cioè milioni di parsec, una unità di misura che rappresenta la distanza di un oggetto che ha una parallasse di un arco di secondo ed equivale a 3.26 anni luce). La ricerca nello spazio delle più deboli tracce di antimateria e la formulazione delle possibili spiegazioni della sua scomparsa sono un tema affascinante che promette di svelare i segreti fondamentali della primigenia evoluzione dell’Universo in cui viviamo. La Materia Oscura Un altro dei misteri dell’Universo riguarda la quantità di materia che esso deve contenere: in base a molte delle caratteristiche che osserviamo (per esempio la velocità di rotazione delle Galassie, che dipende dalla massa totale in esse contenuta e può essere misurata tramite l’effetto Doppler della luce che arriva fino a noi) essa risulta molto maggiore della materia visibile identificata. Antimateria, materia oscura, energia oscura: alcuni dei pezzi mancanti del puzzle del nostro Universo. 11 Le ricerche in fisica alla Sapienza Sulla natura di questa Materia Oscura sono state formulate diverse ipotesi, molte delle quali coinvolgono particelle dai nomi esotici (WIMP, neutralini, ecc.) non ancora osservate e accanitamente ricercate dai nostri esperimenti. Le più recenti misure dell’espansione dell’Universo suggeriscono un aumento della velocità di espansione: una possibile spiegazione potrebbe essere che il “vuoto cosmico” sia in realtà riempito da una forma di “energia oscura”, ricollegabile alla presenza della “costante cosmologica”, prevista da Einstein. Dalle frontiere della fisica alle frontiere della tecnologia Le tecniche necessarie per la realizzazione degli esperimenti della fisica di punta sono quasi sempre ai limiti delle possibilità della tecnologia moderna e spingono continuamente verso nuovi traguardi alla frontiere della tecnologia, con applicazioni in campi spesso molto lontani da quelli di origine. I dati trasmessi in un secondo di funzionamento di un esperimento di LHC, il collider del CERN, equivalgono all’informazione media scambiata con 100 milioni di telefonate: da questa immensa mole di informazioni, sofisticati algoritmi devono filtrare ed estrarre le rarissime informazioni corrispondenti ai segnali delle nuove particelle. Le ricerche in fisica alla Sapienza 12 Ogni 25 miliardesimi di secondo, il rivelatore centrale dell’esperimento CMS produce un’immagine come quella di sinistra. Da questa immensa mole di informazioni, il software dell’esperimento è in grado di filtrare in tempo reale le tracce degli eventi rari ed interessanti (a destra). Dal WWW alla GRID 13 Le ricerche in fisica alla Sapienza Il World Wide Web è stato inventato nel 1989 dal Dr. T. Berners Lee, che lavorava al CERN di Ginevra: originariamente il sistema era stato concepito per lo scambio istantaneo di informazioni tra ricercatori impegnati negli stessi progetti scientifici, ma che lavoravano in Laboratori e Università sparsi per il mondo. Oggi ha milioni di utilizzatori scientifici e commerciali in tutto il mondo. Se il WWW dà un accesso semplice ed immediato all’informazione distribuita sulla rete, la nuova frontiera è l’accesso altrettanto immediato alla potenza di calcolo distribuita sulla rete: i ricercatori del nostro Dipartimento partecipano ad un ambizioso progetto, detto GRID (griglia) che nasce da una vastissima collaborazione internazionale tra l’Unione Europea, il CERN, l’INFN, la NASA, il Department of Energy degli Stati Uniti, l’MIT ed altre prestigiose istituzioni. Astrofisica Le ricerche in fisica alla Sapienza 14 L’Astrofisica, anzichè un settore della Fisica, è da intendere come quella disciplina che applica le conoscenze di tutti i settori della fisica alla comprensione della fenomenologia legata ai corpi celesti e alla distribuzione della materia e dell’energia nell’Universo. Da un lato essa si basa su osservazioni dei fenomeni cosmici, sui quali non si puo’ avere un controllo diretto, diversamente da quanto accade negli esperimenti di laboratorio. D’altro canto gli astri e il cosmo rappresentano proprio dei “laboratori” in cui si possono realizzare naturalmente situazioni estreme non sperimentabili a terra. Talvolta, infatti, le teorie fisiche possono avere un diretto riscontro solo in fenomeni astronomici come esplosioni di supernovae, buchi neri, lenti gravitazionali, stelle di neutroni, ecc.. Le osservazioni coinvolgono l’intero spettro elettromagnetico e, di conseguenza, le tecnologie piu’ diverse: dai rediotelescopi e interferometri di dimensione planetaria, agli osservatori spaziali per la radiazione infrarossa, ultravioletta e visibile e per i raggi X e gamma, ai grandi telescopi ottici a terra. Anche “finestre non elettromagnetiche” sono aperte sul cosmo: neutrini, raggi cosmici di altissima energia ( molto maggiore di quella ottenibile nei grandi acceleratori di particelle) e, potenzialmente, la radiazione gravitazionale prevista dalla teoria della relativita’ generale. I quattro telescopi da 8.2 m del Very Large Telescope dell ESO (European Southern Observatory), utilizzabili come interferometro (VLTI). Cerro Paranal (Cile) 15 Le attività di ricerca teoriche e osservative del nostro Dipartimento riguardano alcune delle domande fondamentali dell’astrofisica: • Qual e’ la geometria e quale la dinamica globale dell’Universo ? • Quali sono le distribuzioni di galassie e di materia oscura nell’Universo e il loro legame con la dinamica cosmica complessiva ? • Come sono nati e come evolvono galassie e nuclei galattici attivi ? • Come si alimenta il “motore centrale” di un nucleo galattico attivo, e qual e’ la sua relazione con la dinamica della galassie che lo ospita ? • Quali sono i meccanismi che spiegano la distribuzione spettrale, dal radio ai raggi gamma, delle sorgenti cosmiche di alta energia ? Le ricerche in fisica alla Sapienza Il telescopio XMM-Newton dell’Agenzia Spaziale Europea, per l’osservazione delle sorgenti cosmiche di radiazione X La radiazione di fondo dell’Universo Il problema della “localizzazione” dell’antimateria nell’Universo, o quello della massa mancante (della “materia oscura”) sono due buoni esempi del modo in cui si intrecciano domande tradizionalmente associate ai campi della fisica delle particelle e dell’astrofisica. Un altro esempio in proposito è fornito dalle ricerche che hanno portato recentemente alla realizzazione dell’esperimento Boomerang, condotto in prima fila da ricercatori del nostro Dipartimento. Le ricerche in fisica alla Sapienza 16 Un lancio di Boomerang I dati raccolti dall’esperimento, il cui obiettivo è la misura delle anisotropie della radiazione elettromagnetica di fondo, hanno permesso di ricostruire una “fotografia” dell’universo in una fase primordiale, quando era 50000 volte più giovane, mille volte più caldo e un miliardo di volte più denso di adesso; grazie a queste indicazioni si è in grado di ottenere informazioni sui primissimi istanti di vita dell’universo, immediatamente dopo il Big Bang, e insieme di conoscerne meglio la distribuzione della massa e della densità. Un’immagine delle strutture dell’universo primordiale osservate da Boomerang. Per dare un’idea della scala, il piccolo tondo nero in basso a destra corrisponde alle dimensioni apparenti della Luna. Esistono le onde gravitazionali? Previste dalla teoria della relatività generale, le onde gravitazionali hanno resistito finora ad ogni tentativo di captarne la presenza attraverso la realizzazione di apposite antenne (le “antenne gravitazionali”). È questa una linea di ricerca che vanta una lunga tradizione nel nostro Dipartimento, con la realizzazione di sbarre risonanti criogeniche, e che vede attualmente la partecipazione di un nostro gruppo di ricerca alla collaborazione internazionale che sta costruendo Virgo, un gigantesco interferometro (localizzato nella pianura a ridosso di Pisa) che dovrebbe essere in grado di rilevare segnali anche di debolissima intensità e dare quindi indicazioni empiriche definitive in favore dell’esistenza di questi elusivi oggetti previsti dalla relatività generale. 17 Fisica, Complessità e Disordine 18 Le ricerche in fisica alla Sapienza Secondo voi questo disegno è complesso o no ? Dopo enormi successi la fisica ha scelto una nuova, formidabile sfida. La natura delle scienze fisiche è quella di fornire dettagliate previsioni quantitative sui fenomeni naturali. Questo ha portato alla elaborazione di un quadro teorico che consente una comprensione profonda dei grandi fenomeni fondamentali (le particelle elementari, i quark, la frontiera del piccolissimo): anche se in questi campi rimane ancora molto da fare, i grandi successi conseguiti hanno stimolato l’apertura di una nuova, caldissima frontiera, quella della Complessità. La fisica oggi cerca di spiegare in modo quantitativo e di prevedere il comportamento di sistemi in cui il disordine che ne caratterizza i componenti elementari o la complessità intrinseca delle loro interazioni ha un ruolo importante, che arriva fino a modificare crucialmente la natura stessa del sistema, consentendogli comportamenti di enorme interesse. Il fatto che l’analisi di semplici strutture matematiche porti Rappresentazione grafica di sistemi biologici ad alta complessità che la fisica cerca di aiutare a capire. Si vede il processo di mitosi in una salamandra, una macro-cellula del fegato di un topo, un ribosoma. 19 Le ricerche in fisica alla Sapienza alla creazione di strutture affascinanti è stato molto importante. Guardate la figura di questa pagina: non si direbbe proprio che nasca da una fredda e semplice equazione, vero? Eppure si tratta del risultato di una elementare regola di iterazione. Questi metodi hanno una valenza straordinaria: ad esempio, possono suggerirci come provare ad aiutare la struttura delle connessioni di Internet a crescere in modo intelligente. Provate invece a fare un vero esperimento, ed aprite a metà il rubinetto del bagno: vedete una complicata struttura di filamenti che si intersecano e si modificano nel tempo. Cos’è che genera una struttura così “artistica”? Da un lato queste teorie stanno dando grandi contributi alla comprensione di materiali fisici di grande interesse (per esempio la struttura dei semplici vetri delle finestre è ancora un mistero, che si sta forse chiarificando grazie a queste idee). Dall’altro lato il campo in cui questi metodi cercano di aiutare la nostra capacità di comprensione si allarga: adesso i fisici cercano di comprendere complessi sistemi biologici, sistemi di agenti in interazione, come modelli di mercati economici, ed aggregati di esseri complessi che interagiscono socialmente (insomma, noi...). Si tratta certamente di una frontiera pionieristica piena di promesse. Informazione quantistica con i fotoni Le ricerche in fisica alla Sapienza 20 L’informazione quantistica studia come impiegare le leggi fondamentali della fisica per migliorare la trasmissione e l’elaborazione di segnali. E’ una scienza relativamente giovane, la cui origine risale all’inizio degli anni ’80, grazie alla proposta di Richard Feynman di usare in modo congiunto la teoria classica dell’informazione e le leggi della meccanica quantistica per realizzare un computer quantistico. L’unione di queste due scienze permette operazioni altrimenti impossibili, quali la creazione di codici crittografici indecifrabili, il teletrasporto di una particella (come ad esempio un fotone) e la soluzione di problemi computazionali complessi a una velocità molto maggiore di un qualsiasi computer classico. Per il suo carattere intrinsecamente multidisciplinare, l’informazione quantistica abbraccia diversi campi, dalla fisica alla matematica, dalla computazione all’ingegneria. Gli esperimenti di informazione quantistica si avvalgono di tecniche di fisica atomica, ottica quantistica e fisica del laser, nonché di fisica dello stato solido e dispositivi a superconduttore. Il rapido sviluppo degli ultimi 20 anni dimostra le grandi potenzialità di questa disciplina di rivoluzionare molte aree della scienza e della tecnologia. In questa prospettiva è ragionevole aspettarsi che schemi sempre più efficienti di codifica, decodifica e trasferimento dell’informazione vengano elaborati nel prossimo futuro. Al tempo stesso, la crescente miniaturizzazione dei circuiti logici permetterà di sviluppare nuovi metodi per il trattamento dell’informazione basati sulla meccanica quantistica. L’elemento fondamentale dell’informazione quantistica è il quantum bit, (qubit) che, a differenza del bit dell’informazione classica, che può assumere di volta in volta uno dei due valori, 0 o 1, viene espresso come la sovrapposizione coerente di due stati quantistici antitetici. Un qubit può essere realizzato in molti modi, ad esempio sfruttando la polarizzazione di un fotone, oppure usando ioni intrappolati, atomi neutri interagenti con cavità ottiche, impurezze in solidi etc. Nel processo di emissione parametrica spontanea un cristallo irradiato da un laser, di lunghezza d’onda appartenente alla regione dell’ultravioletto, genera coppie di fotoni entangled su tutto lo spettro del visibile. L’immagine in figura deriva dalla sovrapposizione di un grande numero di eventi di emissione di coppie di fotoni. Rappresentazione schematica del teletrasporto quantistico. Il fotone (qubit) che si vuole teletrasportare, |ψ>1, è misurato dall’osservatore A (Alice) insieme al fotone (qubit) 2 appartenente a una coppia di fotoni entangled, |φ+ >23. Il risultato della misura viene comunicato all’osservatore B (Bob) che effettua una particolare operazione sul fotone 3. Il risultato è il trasferimento istantaneo (teletrasporto) dello stato del fotone 1 sul fotone 3. La comunicazione classica tra Alice e Bob garantisce che lo scambio di informazione avvenga rispettando il principio di causalità. 21 Le ricerche in fisica alla Sapienza L’altro concetto chiave dell’informazione quantistica è dato dall’entanglement (letteralmente groviglio, intreccio) che, usando le parole di Erwin Schroedinger, rappresenta “il tratto caratteristico della meccanica quantistica”. Uno stato entangled di due o più particelle è una risorsa essenziale per il teletrasporto, la crittografia e la computazione quantistica. Oggi è possibile generare e rivelare stati quantistici di singoli fotoni o stati entangled di fotoni prodotti da cristalli non lineari mediante il processo della emissione parametrica spontanea. Stati entangled di due o più fotoni vengono utilizzati nella crittografia quantistica su grandi distanze (fino a 200 Km), sia attraverso una fibra ottica che nello spazio libero, e nel teletrasporto quantistico che rappresenta, a oggi, una delle più spettacolari dimostrazioni dell’entanglement. Nel nostro Dipartimento, dove nel 1997 è stato effettuato il primo teletrasporto di un fotone, vengono studiati stati entangled di fotoni ad alto numero di qubit. Codificando l’informazione su vari gradi di libertà del fotone, come la polarizzazione, l’energia, la direzione e il momento angolare orbitale, vengono realizzati circuiti logici finalizzati alla computazione quantistica, si effettuano misure con risoluzione o sensibilità ben al di là di quelle permesse dalla fisica classica e vengono studiate le proprietà di stati quantistici fotonici macroscopici. Fisica della materia Si indica generalmente come “fisica della materia” quella parte della fisica che studia, anziché le proprietà dei costituenti “elementari” nella loro individualità e le caratteristiche ancora sconosciute delle interazioni che si esercitano tra di essi, i comportamenti e le proprietà tipici di aggregati di numerosissimi costituenti di cui sono ben note le proprietà individuali e quelle delle forze che li legano (si tratta in sostanza di interazioni elettromagnetiche), ma che presentano talvolta comportamenti nuovi e inediti dovuti al gran numero di componenti dei sistemi in esame. Le domande che si pongono in questo settore sono le più disparate, e spaziano da questioni di immediato interesse applicativo a quesiti di carattere assolutamente fondamentale. Le ricerche in fisica alla Sapienza 22 La superconduttività Ad esempio, uno dei problemi di fisica della materia più dibattuti negli ultimi decenni è l’origine della superconduttività ad alta temperatura in certi materiali ceramici. I superconduttori sono noti fin dall’epoca della Prima guerra mondiale e il loro funzionamento è stato compreso negli anni Cinquanta del Novecento. Sono metalli che al di sotto di una temperatura molto vicina allo zero assoluto (-273 °C) offrono una resistenza assolutamente nulla al passaggio della corrente. A causa di ciò, ad esempio, in un semplice filo superconduttore chiuso su se stesso, e senza che vi sia inserito alcun generatore, la corrente può scorrere per un tempo infinito. I superconduttori oggi sono usati soprattutto per ottenere alti campi magnetici, come quelli che tengono sollevati i treni a levitazione magnetica (vedi foto) e che incurvano la traiettoria delle particelle che viaggiano quasi alla velocità della luce nei grandi acceleratori. Tuttavia le bassissime temperature necessarie al loro funzionamento richiedono l’uso di refrigeranti costosi e complicati da maneggiare, come l’elio liquido che bolle a -269 °C. Un treno a levitazione magnetica come questo, grazie ai suoi magneti superconduttori, trasporta i passeggeri a 550 km/h tra la città di Shanghai e il suo aeroporto. Se si riuscisse a far funzionare un superconduttore alla temperatura dell’ambiente si potrebbe trasmettere l’elettricità dalla centrale alle nostre case senza perdite, con grande risparmio energetico; si potrebbero costruire calcolatori molto più veloci degli attuali; oppure fabbricare potenti magneti a costi molto più bassi. Nel 1986 sono stati scoperti dei nuovi materiali ceramici superconduttori che funzionano a circa 100 gradi dallo zero assoluto, e quindi possono essere raffreddati anziché dall’elio liquido dall’aria liquida, con grandi vantaggi. Tuttavia, sia per migliorare questi materiali che per trovarne di nuovi con temperature di lavoro ancora più alte, bisogna intanto capire come si innesca la superconduttività in queste ceramiche. I fisici ancora non lo sanno, nonostante un grande sforzo di ricerca che continua tuttora anche nel nostro dipartimento. Qui lavorano da molti anni, sulla superconduttività ad alta temperatura, due gruppi teorici e quattro gruppi sperimentali con diverse tecniche. 23 Un altro affascinante campo in cui il nostro Dipartimento è attivo è quello delle nanotecnologie. Negli ultimi anni gli scienziati della materia hanno imparato a costruire nuove architetture atomiche e molecolari e a controllare dimensioni, forma e funzioni di una grande varietà di materiali su scala atomica scoprendo proprietà elettriche, meccaniche, ottiche e magnetiche spesso inattese. L’interesse scientifico per lo studio delle proprietà di queste nuove strutture ha fatto sorgere gli ormai diffusi neologismi di nanoscienza e nanotecnologia per indicare il filone scientifico/tecnologico che si occupa di architettura/ingegneria di nuove strutture atomiche e molecolari con specifiche proprietà e funzionalità. Nano-fili unidimensionali ordinati di molecole pentacene allineate sui gradini monoatomici di una superficie di rame. I nanofili sono larghi circa 1 nanometro e lunghi centinaia di nanometri Le ricerche in fisica alla Sapienza Le nanotecnologie Immagine di punti quantici semiconduttori ottenuta mediante un microscopio a scansione tunnel; ogni punto e’ in realtà costituito da circa 10000 atomi Le ricerche in fisica alla Sapienza 24 La novità sta soprattutto nello studio di nuove metodologie per assemblare le architetture atomiche e molecolari e nella capacità di finalizzare le nuove strutture a una precisa funzione, progettando, controllando e verificando le proprietà microscopiche ottiche, magnetiche ed elettriche desiderate. Se atomi e/o molecole si aggregano in strutture su scala nanometrica (1 nanometro=un miliardesimo di metro) possono avere proprietà diverse rispetto ai materiali solidi su scala macroscopica (si vedano gli esempi nella pagina precedente). Una catena unidimensionale di atomi di ferro è magnetica e conduttrice ? Possono esistere metalli in una dimensione ? Come variano le proprietà ottiche di un nano-cristallo semiconduttore al variare del numero di atomi che lo costituiscono ? Possiamo quindi considerare queste nano-particelle come uno stato della materia le cui proprietà non dipendono solo dalla composizione chimica ma anche dalla forma e dalla dimensione. La grande promessa della nanotecnologia è di proporre un’alternativa in cui si assemblano i componenti più semplici (le molecole e/o altre nanostrutture) per costruire dispositivi con funzioni specifiche ed altamente flessibili. Inoltre, dall’unione della superconduttività con le nanotecnologie nascono nuovi dispositivi, che a loro volta possono essere utilizzati per incrementare sensibilmente la sensibilità e la raffinatezza di strumentazione utile in altri settori di ricerca (bolometri e microrefrigeratori, per misurare la radiazione cosmica, o gli SQUID, che misurano campi magnetici e sono usati dai ricercatori del Dipartimento per studiare le leggi fondamentali della meccanica quantistica), e trovare poi anche un gran numero di impieghi pratici. 25 Le ricerche in fisica alla Sapienza Un ulteriore campo di applicazione delle nanotecnologie e’ quello relativo all’immagazzinamento a stato solido dell’idrogeno quale vettore energetico ed ecologico. L’interesse verso l’uso dell’idrogeno come vettore energetico ha avuto recentemente un notevole rilancio motivato dalla necessità di reperire mezzi energetici alternativi ai combustibili fossili e al fine di diminuire l’inquinamento ambientale da essi causato. L’avvio di una tecnologia a idrogeno comporta molteplici problemi tecnici connessi con la sua produzione, l’immagazzinamento e l’utilizzazione. In particolare, lo scopo di immagazzinare l’idrogeno è quello di rendere disponibile il fabbisogno di energia al momento della sua utilizzazione. Dei possibili modi di immagazzinare l’idrogeno, quello in forma di composti nei solidi è il più efficace in termini di densità di energia accumulabile e sicurezza. In genere, l’idrogeno entra come idruro interstiziale all’interno di reticoli metallici o forma dei complessi molecolari con altri elementi. Una via di frontiera seguita nel Dipartimento è quella di usare nanopolveri (perché la superficie volumica, sulla quale avvengono le reazioni di rilascio, è elevata) e disperderle in materiali nanoporosi, perché la dimensionalità degli strati di assorbitore ottenuti è più bassa. Le aspettative sono il cambiamento dei meccanismi termodinamici in questi strati sottili rispetto alle proprietà di volume con possibile abbassamento delle temperature di rilascio dell’idrogeno e una maggiore resistenza al deperimento con l’avanzare del numero di cicli di idrogenazione/deidrogenazione. Le ricerche in fisica alla Sapienza 26 La materia soffice Nell’ambito dello studio della “struttura della materia”, un campo di indagine importante nel corso del XX secolo e’ stato quello di determinare il comportamento di un grande numero di componenti elementari (atomi, molecole, …) a partire dal loro potenziale di interazione. Pensate come sarebbe interessante, ma anche quante applicazioni avrebbe, se fosse possibile “inventare” la forma funzionale con cui i mattoni elementari che costituiscono la materia interagiscono tra loro. Che succederebbe se, per esempio, le particelle interagissero attraverso un potenziale soffice puramente repulsivo, se le particelle potessero interpenetrarsi, se il raggio della interazione attrattiva fosse molto piccolo rispetto alle dimensioni della particella stessa ? Pensate anche quante possibilita’ si aprirebbero se le strutture macroscopiche fossero costituite da particelle il cui movimento non e’ controllato dalle equazioni di Newton, ma piuttosto (a causa della presenza di un mezzo in cui queste sono immerse) dalle equazioni che determinano il moto Browniano, oppure se la dinamica non fosse controllata dal moto termico, ma da moto proprio (particelle autopropellenti). Quali nuovi materiali si potrebbero “disegnare”, e quali comportamenti collettivi risulterebbero da queste nuove forme di interazione tra i costituenti elementari ? La materia soffice - quella branca della fisica della materia condensata che studia il comportamento di sistemi fisici facilmente deformabili se soggetti a sollecitazioni esterne (termiche, meccaniche, elettriche, …) - tenta di rispondere proprio a queste domande. Studiare la materia soffice vuol dire studiare aggregati atomici e/o molecolari di dimensioni nano- e micro-metriche in un solvente, polimeri, schiume, gel, materiali granulari, e svariati tipi di materiali biologici. In numerosi casi, le particelle costituenti possono essere considerate come super-atomi interagenti attraverso potenziali efficaci di cui predire lo stato di aggregazione mediante tecniche di meccanica statistica. Rispetto ai sistemi atomici e/o molecolari e’ oggi possibile disegnare nuove forme di interazione e, di conseguenza, nuove fasi della materia. I materiali soffici infatti mostrano strutture autoorganizzate su scale mesoscopiche (cioe’ intermedie tra micro e macroscopiche) che originano dal gran numero di interno gradi di libertà, di interazioni deboli tra gli elementi strutturali, e dal delicato bilancio termodinamico che vi si instaura. La ricerca in materia soffice (con le sue forti connessioni con la ricerca in materia biologica) e’ sviluppata nel Dipartimento di Fisica attraverso una azione sinergica tra ricercatori teorici, numerici e sperimentali. e si sviluppa in collaborazione con il centro “Soft” (INFM-CNR). Immagine di un polimero a stella. Il potenziale di interazione tra i centri di massa di questi polimeri e’ ben rappresentato da un decadimento logaritmico (da cui il nome di potenziale ultra-soffice). Fisica dei biosistemi 27 Le ricerche in fisica alla Sapienza La complessità intrinseca dei sistemi biologici rende lo studio della fisica di questi sistemi una sfida difficile ed affascinante. L’approccio “fisico” e quantitativo allo studio dei sistemi viventi, la bio-fisica, o fisica dei biosistemi, è un campo di ricerca che per le sue molte sovrapposizioni con la biochimica, la biologia molecolare, le nanoscienze, la bioingegneria, la biologia dei sistemi, ecc. è connotato da una forte “vocazione” interdisciplinare. Una delle sfide importanti nella fisica dei biosistemi è la caratterizzazione dei comportamenti “di singola molecola”. Ad esempio: quali sono le interazioni che determinano il “ripiegarsi” (“folding”) di una proteina in un preciso modo, fino ad assumere quella conformazione che le rende possibile attuare la sua funzione? e attraverso quale percorso di “conformazioni intermedie” avviene questo processo? Viceversa, altro tema di grandissima attualità è quello dello studio dei processi collettivi di aggregazione spontanea (self-assembly) di molecole, che portano alla formazione delle complesse strutture biologiche (come quelle riportate in figura). Ad esempio, è per aggregazione spontanea di numerosissime molecole assai più piccole delle proteine, i lipidi, che si forma la struttura principale delle membrane cellulari, la “matrice lipidica”. E’ in questa matrice che si inseriscono proteine ed altre macromolecole, fino a formare quelle strutture flessibili e dalle complesse proprietà funzionali che sono le membrane. 28 Anche i “motori molecolari” sono formati da proteine che si aggregano formando delle “macchine” nanoscopiche, capaci di convertire energia chimica in energia meccanica. Ad esempio, la proteina kinesina, è in grado di muoversi sui filamenti proteici (microtubuli) che costituiscono lo “scheletro” della cellula, trasportando “carichi” da un punto all’altro della cellula in maniera molto più efficiente di quanto avverrebbe per diffusione. L’osservazione delle straordinarie strutture generate dall’organizzazione spontanea di molecole relativamente semplici, spinge la ricerca verso lo studio dei meccanismi di “self-assembly” anche per ottenere materiali e “nanomacchine” artificiali per applicazioni innovative. Le straordinarie caratteristiche di certi materiali naturali derivano infatti dalla loro struttura su scala molecolare: ad esempio, la sorprendente resistenza meccanica delle conchiglie, composte di calcare, duro ma fragile, e di flessibili fibre proteiche. Analogamente, gli efficienti motori molecolari ispirano la ricerca verso la progettazione di efficienti “nanomacchine” artificiali per il trasporto di sostanze in “microlaboratori” di analisi realizzati su singoli “chip” elettronici, o l’organizzazione delle membrane cellulari mostra la strada verso la progettazione di “nanovettori” (sorta di “nanopillole”) per il trasporto mirato di sostanze biologicamente attive a cellule e tessuti all’interno dell’organismo. E così via, in un continuo scambio tra ricerca fondamentale e applicata. Le ricerche in fisica alla Sapienza Dinamica molecolare Anche antiche domande sui fondamenti si ripropongono in termini nuovi. Come si spiega l’apparente paradosso per cui degli oggetti come le molecole di un gas, che obbediscono alle leggi della meccanica classica (e che dovrebbero quindi muoversi secondo una dinamica reversibile, cioè comportarsi in un modo indifferente allo scorrere della freccia del tempo), esibiscono invece, se osservati in grande numero a livello macroscopico, il comportamento tipicamente irreversibile sancito dal secondo principio della termodinamica? Posto oltre un secolo fa nei lavori dei padri fondatori della meccanica statistica, il problema si ripropone ancora vivo all’attenzione dei ricercatori di oggi, che hanno però ora a disposizione un poderoso strumento per studiarlo, fornito dalla incredibile potenza di calcolo dei moderni calcolatori, che sono in grado di “inseguire” la dinamica di un gran numero di particelle in interazione e simularne il comportamento reale. La dinamica molecolare permette così, attraverso questi “esperimenti teorici” in cui il calcolatore svolge una essenziale funzione di simulazione di comportamenti collettivi che non sarebbero altrimenti calcolabili analiticamente, di porre e analizzare in termini nuovi una antica domanda fondamentale che sta a fondamento della meccanica statistica. Supercalcolatori Simulazione del moto di un fluido riscaldato 29 Le ricerche in fisica alla Sapienza Lo sviluppo di strumenti di calcolo sempre più veloci, flessibili e potenti è una linea di ricerca da sempre perseguita con eccellenti risultati nel nostro Dipartimento, nella tradizione che trae origine da un suggerimento di Enrico Fermi. In particolare dall’idea che diede origine ad APE, il primo calcolatore parallelo specificamente progettato per eseguire simulazioni di Cromodinamica Quantistica su reticolo, i ricercatori del nostro Dipartimento hanno realizzato, nell’ambito di una collaborazione europea, il calcolatore parallelo apeNEXT caratterizzato da una potenza di calcolo dell’ordine del Teraflops (1012 operazioni floating point al secondo). Nel seminterrato dell’Edificio E. Fermi del nostro Dipartimento è ospitato uno dei maggiori laboratori di calcolo scientifico europei, con 14 unità apeNEXT, per una potenza complessiva di circa 10 Teraflops e una memoria di 1.8 TeraBytes. E’ attualmente in fase di progettazione un processore di calcolo multi-core, caratterizzato da alte prestazioni e bassi consumi, che sarà alla base della prossima generazione di calcolatori APE con potenze di calcolo dell’ordine del Petaflops (1015 operazioni floating point al secondo). Sistemi fisici nonlineari e ordinati: Teoria dei solitoni La nostra comprensione di moltissimi fenomeni naturali si basa sulla nostra capacita’di risolvere le equazioni del moto di sistemi sia discreti (insiemi di particelle, reticoli, automi cellulari) che continui (fluidi, campi elettromagnetici, campi gravitazionali). Queste equazioni sono generalmente non lineari ed, a fronte della enorme difficolta’ di escogitare metodi analitici di indagine, la loro non linearita’ da’ luogo a fenomeni estremamente interessanti e complessi. L’approssimazione lineare semplifica i calcoli ma e’ molto spesso inadeguata a comprendere la fisica di quanto si osserva. Le ricerche in fisica alla Sapienza 30 Negli ultimi quarant’anni sono stati scoperti sistemi modello che descrivono comportamenti dinamici non lineari, universali ed ordinati tali da essere trattabili in modo esatto con tecniche di analisi ed algebra. La generalità di questi metodi di indagine permette la loro applicazione ai fenomeni piu’ vari: onde nei fluidi come negli oceani e nell’atmosfera, propagazione di energia nelle catene molecolari come nel DNA, onde elettromagnetiche come fasci LASER in mezzi non lineari, onde gravitazionali come da esplosione di supernovae, onde nella materia condensata come in solidi e plasmi. In particolare, nello studio della propagazione di onde non lineari, e’ emerso un nuovo paradigma capace di unificare diversi comportamenti: quello di SOLITONE. Generalmente questo designa un’ onda capace di propagarsi in un mezzo dispersivo senza disperdersi (!) grazie ad un bilanciamento tra l’effetto dispersivo e quello non lineare. Questa scoperta ha avviato una ricerca esplosiva sulla teoria dei solitoni e sulle loro applicazioni. Le piu’ recenti riguardano la trasmissione di impulsi ottici sia in fibra su grandissime distanze sia in componenti logiche per calcolatori ottici. Questi solitoni ottici si comportano come robuste “particelle di luce” (nella Fig 1 si vede l’urto di due solitoni stabili mentre nella Fig. 2 l’urto e’ tra due solitoni instabili e la Fig. 3 mostra due solitoni legati). La non linearita’ delle equazioni del moto comporta una ricca fenomenologia come urti tra onde, fusione di onde, creazione ed annichilazione di coppie, decadimenti, formazione di strutture estese coerenti, ed oggi la teoria sottostante porta ad un controllo matematico di questi fenomeni ed a fare previsioni dei dati sperimentali. Recentemente si e’ cominciato a vedere anche una via analitica per trattare processi di onde d’urto e per descrivere analiticamente la transizione dai moti ordinati a quelli caotici. Geofisica La circolazione generale dell’atmosfera: schema 31 Le ricerche in fisica alla Sapienza Nel vasto ambito della geofisica, nel nostro Dipartimento si svolgono varie attività tra cui lo studio della radiazione UV, e di vari aspetti del clima e delle cause che lo modificano. La radiazione solare ultravioletta al suolo è un importante parametro ambientale. Il suo studio permette di quantificare quanta radiazione arriva alla superficie terrestre in funzione della posizione del sole e della composizione dell’atmosfera. Questo tipo di indagine è anche importante per valutare quanta radiazione viene intercettata dagli individui durante le loro attività all’aperto. Per quanto riguarda lo studio del clima esso ha aspetti di carattere fondamentale, come lo studio della circolazione generale dell’atmosfera, della tropopausa atmosferica, del ruolo dell’oceano nelle variazioni paleoclimatiche. Un obiettivo è quello di descrivere l’origine delle zone climatiche della Terra. Oggi esistono basi razionali da cui far derivare una completa spiegazione dell’origine delle zone climatiche e della loro dipendenza dalle forze che si esercitano sul sistema. Tuttavia le difficoltà insite nella natura non lineare dei processi fisici coinvolti fa si che queste spiegazioni appaiono ancora elusive ed insoddisfacenti. Il ruolo dell’oceano nelle variazioni paleoclimatiche è un altro tema fondamentale. Le circolazioni oceaniche su scala planetaria dipendono anche dalla distribuzione di salinità e la differenza di densità associata guida delle circolazioni profonde che hanno scale dei tempi anche millenarie. Interruzioni improvvise di tali circolazioni possono indurre variazioni climatiche, incluse le glaciazioni. Le ricerche in fisica alla Sapienza 32 Satellite per osservazione della Terra. Di ovvia importanza pratica è lo studio del ciclo idrologico e della siccità, degli eventi estremi e l’uso di satelliti per la raccolta di dati su scala globale. I satelliti sembrano essere le piattaforme ideali da cui eseguire con continuità tali misure. Attualmente, un gruppo del Dipartimento si è impegnato nell’uso di dati GPS (‘Global Position System’) per la determinazione dell’altezza della tropopausa e del contenuto di vapore acqueo dell’atmosfera. Per quanto riguarda la siccità e il ciclo idrologico, come riportato dalla stampa, le risorse idriche del pianeta saranno presto sottoposte ad uno sforzo al limite della sostenibilità. In particolare, il bacino del Mediterraneo, un’area soggetta ad episodi siccitosi frequenti, pone il problema dell’uso razionale delle risorse per prevenire e mitigare gli effetti avversi di questi eventi. In questo ambito nel Dipartimento si è studiato il ciclo idrologico dell’acqua nel bacino del Mediterraneo, sviluppando una metodologia per il monitoraggio della siccità. Indice di siccità SPI sulla scala temporale di 3 mesi per Aprile 2007. Dati NCEP/NCAR. Lo studio della statistica degli eventi estremi è uno dei capitoli fondamentali per monitorare e prevenire gli effetti di disastri naturali quali la siccità e le inondazioni. Nel Dipartimento si sviluppano metodi non tradizionali per la classificazione di tali eventi. Fisica e Beni Culturali Nella figura la Pietà di Sebastiano del Piombo è studiata con una sonda a risonanza magnetica: in questo caso una tecnica nata per lo studio delle strutture molecolari ed utilizzata anche in medicina è stata adattata per misure non invasive e in situ su Beni Culturali. 33 Le ricerche in fisica alla Sapienza I Beni Culturali fisicamente tangibili comprendono un enorme numero di manufatti - libri, sculture, affreschi, mosaici, vasi, edifici - realizzati con i materiali più diversi come, per citarne solo alcuni, pigmenti pittorici, carta o legno che, in un certo senso, sono inconsueti per un fisico. Nella maggior parte dei casi questi materiali hanno strutture microscopiche molto complesse ed eterogenee, spesso contaminate da miriadi di impurezze legate all’ambiente da cui sono prelevati. L’ambiente di provenienza ed il lavoro umano lasciano quindi molte tracce nelle strutture microscopiche dei manufatti, tracce che possono essere fatte emergere con tecniche opportune per arricchire con dati oggettivi il bagaglio di conoscenze intorno ad un’opera e contribuire così alla sua corretta collocazione storica o preistorica, oltre che per agevolare la sua conservazione ed eventualmente il restauro. La fisica, specialmente la fisica della materia e quella delle particelle elementari, negli ultimi anni ha imparato ad utilizzare su questi materiali il patrimonio di metodologie sperimentali che per decenni ha utilizzato nello studio di atomi, molecole e cristalli. Tecniche basate sull’uso di neutroni, elettroni, luce, onde radio, radiazione infrarossa o a raggi x, sono state spesso reinterpretate per poter essere utilizzate con bassa invasività nello studio delle opere d’arte. Attualmente si possono ottenere informazioni sulla natura dei pigmenti di un dipinto senza asportare parte della pellicola pittorica, si possono ricavare informazioni sulla similarità di ceramiche interrogando l’acqua intrappolata nei loro pori, oppure ottenere informazioni sui cambiamenti operati da un pittore - i pentimenti - o sulle scritte in un papiro completamente annerito utilizzando radiazione infrarossa o raggi X, ottenere informazioni della composizione minerale di un manufatto tramite elettroni e neutroni. Si può datare un’opera attraverso la concentrazione di certi isotopi usando tecniche molto più sensibili della datazione al carbonio 14 tradizionale e, per materiali inerti, liberando con il calore elettroni intrappolati nelle sue strutture cristalline. E’ un mondo affascinante, tra arte e scienza, in continua evoluzione perché molte delle tecniche adoperate normalmente in altri ambiti della ricerca scientifica, sono recepite e riadattate per il mondo dei Beni Culturali. Il Dipartimento di Fisica della Sapienza possiede e sviluppa un’intensa attività di ricerca in quest’ambito, e molte delle tecniche citate sopra sono utilizzate e tuttora perfezionate nei suoi laboratori. Le ricerche in fisica alla Sapienza 34 Le ricerche in storia della fisica Come sono nate e cresciute queste idee, come sono state confrontate con il duro banco di prova che è l’esperimento, quale è la storia delle istituzioni di ricerca al cui interno si sono formati i fisici che le hanno concepite e sviluppate? Sono le domande di chi si occupa di storia della fisica, attività particolarmente coltivata nel nostro Dipartimento, dove i ricercatori possono avvalersi della ricca collezione di strumenti del Museo di Fisica (una preziosa testimonianza del passato della disciplina) e dei consistenti fondi archivistici, in cui è custodita gran parte della memoria storica della fisica italiana. Una lunga tradizione scientifica si trasmette grazie al passaggio di competenze tra successive generazioni di fisici che si realizza nell’insegnamento. Studiare le modalità di trasmissione e di apprendimento del particolare linguaggio e dei contenuti conoscitivi specifici della fisica è il compito dei ricercatori in didattica della fisica. Principali Istituzioni e Laboratori Nazionali e Internazionali collaborazioni 35 La nostra Storia LA FISICA A ROMA ALLA SAPIENZA: LE TAPPE PRINCIPALI, DALLE ORIGINI AL 1960 1303 Viene fondato da Bonifacio VIII lo Studium Urbis; la prima università pubblica di Roma verrà denominata, a partire dalla seconda metà del Cinquecento, “La Sapienza”, da una scritta posta all’ingresso del palazzo dove ha sede, “Initium sapientiae timor Domini” 36 1701 Viene istituita alla Sapienza la prima cattedra di Fisica sperimentale. I docenti che insegnano fisica sono tutti appartenenti agli ordini religiosi 1748 Si inaugura il Teatro Fisico, dove si eseguono “pubblici esperimenti” 1817 Viene fondata la Scuola di applicazione per gli ingegneri, oggi a San Pietro in Vincoli 1819 Ricopre la cattedra di Fisica sperimentale Saverio Barlocci, primo docente laico di fisica 1872 L’Università di Roma, passata ormai dallo Stato Pontificio al Regno d’Italia, viene equiparata alle altre università del regno. Viene chiamato a ricoprire la cattedra di Fisica sperimentale e a dirigere il Regio Istituto Fisico, Pietro Blaserna 1881 L’Istituto Fisico si trasferisce dal Palazzo della Sapienza al nuovo edificio di via Panisperna. Nella Scuola Pratica fondata da Blaserna gli studenti del primo biennio fanno per la prima volta, nell’università romana, esperimenti 1896 Il Circolo fisico di Roma, fondato da Blaserna, promuove un ciclo di conferenze pubbliche per diffondere la cultura fisica. Soprattutto le conferenze sul radio, subito dopo la scoperta della radioattività naturale (H. Becquerel, 1896) e del radio e del polonio (Marie e Pierre Curie, 1898) appassioneranno l’uditorio 1918 Orso Mario Corbino diventa direttore del Regio Istituto Fisico. Il ruolo di Corbino sarà fondamentale per il decollo della Scuola di Fisica di Roma 1825 Enrico Fermi formula una nuova statistica per le particelle a spin semintero (elettroni, protoni, neutroni, oggi detti fermioni) 1926 Fermi vince a Roma la prima cattedra di Fisica teorica fatta istituire da Corbino. Intorno a Fermi si raccolgono i giovani Edoardo Amaldi, Emilio Segrè, Ettore Majorana. Nel 1927 si unisce al gruppo Franco Rasetti, allora assistente di A. Garbasso a Firenze ed esperto di spettroscopia 1933 Fermi formula la teoria del decadimento beta 1934 I ragazzi di via Panisperna, Rasetti, Segrè, Amaldi e il chimico Oscar D’Agostino, guidati da Fermi, scoprono la radioattività indotta dai neutroni 1934-36 I ragazzi di via Panisperna, ai quali si è aggiunto Bruno Pontecorvo appena laureato, studiano le proprietà dei neutroni lenti 1936 L’Istituto Fisico si trasferisce alla Città universitaria, nella attuale sede del Dipartimento di Fisica (Edificio Marconi). Amaldi, Fermi e Rasetti realizzano il prototipo di un piccolo acceleratore elettrostatico da 200 keV per deutoni 1937 Corbino muore e alla direzione dell’Istituto di Fisica G. Marconi gli succede Antonino Lo Surdo 1938 Fermi vince il premio Nobel per la fisica. Anche a causa delle leggi razziali che colpiscono sua moglie, lascia l’Italia per gli Stati Uniti. La fuga dei cervelli prosegue e anche Segrè, Pontecorvo, Rasetti abbandonano l’Italia. A tenere le fila della ricerca rimane solo Edoardo Amaldi e con lui Gilberto Bernardini, Mario Ageno, i giovani neolaureati Oreste Piccioni e Marcello Conversi, Giancarlo Wick e pochi altri 1939 Amaldi e Rasetti in collaborazione con G. C. Trabacchi e Daria Bocciarelli dell’Istituto di Sanità realizzano un acceleratore elettrostatico Cockcroft-Walton da 1 MV da impiegare nella ricerca e nella produzione di sostanze radioattive artificiali per uso medico 1945 Conversi, Ettore Pancini e Piccioni conducono a Roma un esperimento che dimostra che le particelle penetranti dei raggi cosmici (note all’epoca con il nome di “mesotroni” e oggi dette “muoni”) non sono le particelle di Yukawa ma appartengono alla famiglia dei leptoni: l’esperimento segna l’inizio della fisica delle alte energie 1951 Viene fondato l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), fortemente voluto da Amaldi; primo presidente Gilberto Bernardini 1954 Nasce a Ginevra il CERN, il Centro europeo per la ricerca nucleare; primo segretario generale, Edoardo Amaldi 1959 Viene completato a Frascati, sotto la direzione di Giorgio Salvini, un elettrosincrotrone da 1100 MeV 1960 Viene realizzato a Frascati AdA, il primo anello di accumulazione a fasci collidenti per elettroni e positroni ideato da Bruno Touschek, docente dell’Istituto di Fisica di Roma: da questo prototipo derivano tutti i grandi “collider” usati oggi 37 I protagonisti I due edifici in cui è diviso il Dipartimento (Marconi e Fermi), alcune aule (Amaldi, Cabibbo Conversi, Corbino, Majorana), aulette (Persico, Touschek) e laboratori (Pontecorvo, Segrè) sono intitolati a importanti protagonisti della storia della fisica italiana che sono stati attivi come docenti e ricercatori nell’Istituto di Fisica romano. Di seguito trovate alcune brevi note biografiche su questi personaggi, e su Pietro Blaserna, primo direttore del nuovo Istituto di Fisica di via Panisperna, da lui fondato dopo che Roma divenne capitale dello Stato italiano nel 1870. 38 chi erano Amaldi, Edoardo I protagonisti (Carpaneto Piacentino 1908 - Roma 1989) Laureatosi nel 1929 a Roma nel gruppo Fermi, collaborò alle fondamentali ricerche sulla fisica del neutrone (radioattività indotta, neutroni lenti). Passò vari soggiorni all’estero: nel 1931, a Lipsia da Peter Debye a studiare la diffrazione dei raggi X nei liquidi; nel 1934 al Cavendish Laboratory di Cambridge, e nel 1936, alla Columbia University a New York e presso il Dipartimento di Magnetismo terrestre della Carnegie Institution, a Washington D.C. Dal 1937 ricoprì la cattedra di Fisica Sperimentale a Roma. Nel dopoguerra ha svolto un ruolo determinante nella costituzione in Italia dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN, del quale sarà presidente dal 1960 al 1965) e in Europa, a Ginevra, del Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire (CERN, 1952). Figura chiave nella politica della ricerca in Italia, è stato uno dei principali protagonisti nella nascita dei Laboratori nazionali di Frascati, nei progetti spaziali ESRO (organizzazione nata nel 1962 per dare poi vita all’ ESA), nella politica energetica. Ha dato notevoli contributi anche allo studio delle particelle elementari (nei raggi cosmici e con l’impiego di macchine acceleratrici) e ha infine promosso, dal 1971, la ricerca delle onde gravitazionali. Il suo impegno per il disarmo fu costante e attivo: aderì al movimento pacifista Pugwash dall’anno della sua costituzione, nel 1957. Dal 1966 fu presidente della International School on Disarmament and Research on Conflicts (ISODARCO). Blaserna, Pietro (Fiumicello in Aquileja,1836 - Roma 1918) 39 I protagonisti Completati gli studi di matematica e di fisica presso l’università di Vienna, fu assistente di Andreas von Ettingshausen(dal 1856 al 1859), direttore dell’Istitutodi Fisica di Vienna. Perfezionò quindi la sua formazione di fisica sperimentale alla Sorbonne di Parigi, nel laboratorio di Regnault. Tornato in Italia, nel 1862 ottenne un incarico presso l’Istituto Superiore di Firenze e un anno dopo fu chiamato a ricoprire la cattedra di Fisica nell’Università di Palermo. Nel 1872 venne trasferito a Roma, all’Università La Sapienza, sulla cattedra di Fisica Sperimentale e l’anno dopo venne nominato direttore dell’Istituto Fisico, carica che manterrà fino al 1918. In pochi anni Blaserna modificò alle radici gli insegnamenti di matematica e fisica, riuniti nella Facoltà Fisico-Matematica (denominata dal 1874 Facoltà di Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali). Il contributo maggiore dato da Blaserna alla creazione della scuola di fisica di Roma fu la progettazione dell’Istituto Fisico di via Panisperna, dove l’Istituto si trasferì nel 1881. Gli interessi scientifici di Blaserna spaziavano dalla geofisica all’elettrotecnica, dall’acustica alla “fisica musicale”. Su incarico del Ministero partecipò alla spedizione per studiare l’eruzione dell’Etna del 1879; dallo stesso anno, fu presidente del Consiglio Direttivo di Meteorologia. Dopo il terremoto di Casamicciola, nel 1883, fu presidente della Commissione Governativa; è stato uno dei fondatori del Servizio Geodinamico in Italia per la rilevazione degli eventi sismici. Dal1887 al 1907 fu Presidente del Consiglio di Meteorologia e Geodinamica. Socio della Reale Accademia dei Lincei dal 1873, ne divenne segretario nel 1879 e Presidente nel 1904. Fu socio fondatore della Società degli Spettroscopisti Italiani. Fu nominato senatore del Regno nel 1890, vicepresidente del Senato nel 1904, vicepresidente dell’Ordine Civile di Savoia. Oltre alla musica coltivò la passione per la montagna (fu tra i 50 soci fondatori della Sezione Romana del Club Alpino Italiano, istituita nel 1873). Conversi, Marcello 40 (Tivoli 1919 – Roma1988) Laureatosi in fisica a Roma nel 1940, ha insegnato Fisica superiore presso le Università di Pisa e di Roma. Tra il 1950 e il 1958 diresse l’Istituto Fisico dell’Università di Pisa, tra il 1960 e il 1966 quello dell’Università di Roma. Durante gli anni di guerra, insieme a E. Pancinie O. Piccioni, condusse presso l’Istituto di Fisica G. Marconi di Roma una serie di fondamentali esperimenti, che dimostravano che il mesotrone non era la particella prevista da Yukawa ma un leptone pesante, denominato poi muone. Nel 1955, a Pisa, insieme ad A. Gozzini, realizzò il primo rivelatore “a camera a scintilla”. Sempre a Pisa diresse il progetto per la realizzazione di un avanzato centro di calcolo elettronico. I protagonisti Corbino, Orso Mario (Augusta, 1876 – Roma1937) Nato ad Augusta, in provincia di Siracusa, da una modesta famiglia di artigiani pastai, si laureò in fisica a soli 20 anni presso l’Università di Palermo, dove divenne in seguito assistente di Damiano Macaluso. Nel 1904 vinse la cattedra di Fisica sperimentale all’Università di Messina. Nel 1908 si trasferì a Roma, chiamato da Blaserna per succedere ad Alfonso Sella sulla cattedra di Fisica complementare. Morto Blaserna, nel1918 gli succedette alla direzione dell’Istituto Fisico e alla cattedra di Fisica sperimentale. Ricoprì importanti cariche amministrative e politiche: nel 1917 venne nominato Presidente del Consiglio Superiore delle acque e dei Lavori Pubblici, senatore del Regno su proposta di Giovanni Giolitti nel 1920, ministro della Pubblica Istruzione nel 1921 nel governo Bonomi, ministro dell’Economia Nazionale nel 1923-24. Fu anche Presidente della Compagnia Generale di Elettricità, della Società Meridionale di Elettricità e della Commissione per le direttive artistiche e la vigilanza tecnica delle radiodiffusioni. In ambito accademico, fu socio nazionale dei Lincei, Presidente della Società Italiana delle Scienze, detta dei XL (1914- 1919), Presidente della Società Italiana di Fisica. Fece istituire a Roma la prima cattedra di Fisica teorica, sulla quale chiamò Fermi nel1926, e la cattedra di Spettroscopia sulla quale chiamò Franco Rasetti nel 1930. Scoprì l’“effetto Corbino” (1918-22), una variante dell’effetto Hall. Studiò in modo approfondito e definitivo la teoria della pila elettrica (1927). Diede numerosi contributi in elettrotecnica e nella nascente elettronica. In fotoelasticità, verificò la teoria di Volterra delle distorsioni elastiche e fu un pioniere nelle applicazioni pratiche dell’analisi degli stress nei materiali. Nel 1936 fondò l’Istituto di Elettroacustica del CNR a via Panisperna. Fermi, Enrico 41 I protagonisti (Roma 1901 - Chicago 1954). Praticamente autodidatta, nel 1918 entrò alla Scuola normale superiore di Pisa per frequentare il corso di fisica. Anche durante il periodo universitario studiò in modo autonomo la fisica relativistica e la fisica quantistica, divenendo ben presto un’autorità nel settore non solo nell’ateneo pisano ma anche nel resto d’Italia dove le resistenze verso la “nuova fisica” erano forti. Laureatosi nel luglio del 1922, trascorse alcuni periodi di studio nel 1923 in Germania, a Gottinga presso M.Born, e nel 1924 in Olanda, a Leida presso P. Ehrenfest. Alla fine del 1925 formulò una nuova statistica (oggi detta di Fermi-Dirac) per le particelle a spin semintero (elettroni, protoni, neutroni, oggi dette fermioni). Ha ricoperto nel 1926 la prima cattedra di Fisica teorica in Italia, fatta istituire appositamente per Fermi da Corbino all’Università La Sapienza. Trasferitosi nell’autunno del 1926, a Roma nell’Istituto di Via Panisperna, creò intorno a sé un gruppo di collaboratori: il primo fu Rasetti, al quale si aggiunsero E. Segré, E. Amaldi, B. Pontecorvo. Saltuariamente, e solo per quanto riguardava i problemi teorici, partecipava ai lavori del gruppo anche E. Majorana. Ha dato numerosi contributi di primissimo ordine alla fisica teorica, tra i quali il più importante è la teoria del decadimento beta, formulata alla fine del 1933 e da considerare l’atto di nascita della moderna fisica teorica delle particelle elementari. Dopo che, nel gennaio del 1934, I. Curie e F. Joliot annunciarono a Parigi di aver osservato la radioattività artificiale provocata da particelle alfa in elementi leggeri (boro, alluminio e magnesio), Fermi pensò che il modo migliore per produrla dovesse consistere nell’impiegare come proiettili i neutroni (scoperti solo due anni prima da J. Chadwick) che essendo elettricamente neutri non subiscono la repulsione coulombiana del nucleo. In breve tempo Fermi, in collaborazione con Rasetti, Segré, Amaldi, il chimico O. D’Agostino, ai quali si era aggiunto il neolaureato Pontecorvo, ne iniziò uno studio sistematico con esiti positivi. Fermi e collaboratori scoprirono inoltre che per urti successivi contro i nuclei dell’idrogeno di un materiale idrogenato i neutroni vengono notevolmente rallentati e che i neutroni lenti così prodotti sono fino a cento volte più efficaci dei neutroni veloci nel produrre le reazioni nucleari con emissione gamma. Fermi formulò in questo periodo la teoria del rallentamento dei neutroni che conteneva molte delle idee che saranno alla base della teoria dei reattori nucleari. Per le ricerche sulla fisica nucleare del gruppo diretto da Fermi all’Istituto di fisica di via Panisperna negli anni Trenta gli venne conferito nel 1938 il premio Nobel per la fisica. Alla fine dello stesso anno, poco dopo la promulgazione in Italia delle leggi razziali (sua moglie, Laura Capon, era ebrea), emigrò negli USA. A Chicago ha realizzato il primo reattore nucleare a fissione, che iniziò a funzionare il 2 dicembre del 1942. Fermi è stato uno dei principali protagonisti del lavoro scientifico che ha portato a Los Alamos alla realizzazione della bomba a fissione. Dopo la guerra è stato professore all’Università di Chicago, occupandosi di vari problemi di fisica fondamentale, e svolgendo attività di consulenza scientifica per il governo degli Stati Uniti. Majorana, Ettore 42 (Catania 1906 – scomparso nel 1938). Dopo essersi iscritto a Ingegneria a Roma nel 1923, passò a Fisica nel 1928, dove si laureò nel luglio dell’anno successivo sotto la guida di Fermi, con una tesi su “La teoria quantistica dei nuclei radioattivi”. Negli anni seguenti pubblicò alcuni contributi di fisica atomica e molecolare e conseguì la libera docenza in fisica teorica nel novembre del 1932. Si dedicò poi a una serie di lavori fondamentali che segnano la nascita della fisica teorica dei nuclei e delle particelle elementari. Nel 1937, a più di dieci anni di distanza dal primo concorso di Fisica teorica del 1926, venne bandito un altro concorso richiesto dall’università di Palermo. Majorana concorse tra altri candidati ma di fronte alla sua evidente superiorità la commissione, presieduta da Fermi, non essendo in grado di applicare nel suo caso la procedura normale dei concorsi universitari, chiese al ministro dell’Educazione Nazionale Giuseppe Bottai, di ricorrere a una legge, già invocata per Guglielmo Marconi, che attribuisse al giovane fisico teorico una cattedra fuoriconcorso. Majorana vincerà “per chiara fama”, nel novembre del1937, la cattedra di Fisica teorica all’Università di Napoli. Dopo avere preso servizio nella nuova sede e avere iniziato le lezioni scomparve misteriosamente il 26 marzo del 1938, dopo un viaggio in nave che da Napoli lo portava a Palermo. Nonostante le molte ricerche e le molte congetture sulla sua fine, nulla si è riuscito a sapere di certo. Un commento sulla personalità scientifica di Ettore, fatto da Fermi a Giuseppe Cocconi subito dopo la notizia della sua scomparsa, e da questi raccontato in una lettera a E. Amaldi del 1965, riassume la figura di questo “genio senza buonsenso”: per Fermi ci sono varie categorie di scienziati, di primo, secondo e terzo rango, “ma poi ci sono i geni, come Galileo e Newton. Ebbene, Ettore era uno di quelli. Majorana aveva quel che nessun altro al mondo ha; sfortunatamente gli mancava quel che invece è comune trovare negli altri uomini, il buon senso”. I protagonisti Marconi, Guglielmo (Bologna 1874 – Roma1937). Dopo il celebre “esperimento della collina ”(Pontecchio, 1895), in cui Marconi riuscì a realizzare un sistema di trasmissione e ricezione di onde elettromagnetiche a grande distanza, si trasferì in Inghilterra perché convinto che la sua invenzione potesse trovare in quel paese un terreno più favorevole. Nel 1897 ottenne il suo primo brevetto sui “Perfezionamenti nella trasmissione degli impulsi e degli apparecchi relativi” e nello stesso anno venne costituita la Wireless Telegraph and Signal Co. Ltd.(dal 1900, Marconi’s Wireless Telegraph Co. Ltd) con la facoltà di impiegare i brevetti in tutto il mondo. Nel dicembre 1901 Marconi riuscì a effettuare il primo collegamento interoceanico tra Poldhu, in Cornovaglia, e St. John’s in Terranova. Nel 1909, primo italiano insignito dell’alto riconoscimento, condivise con K. F. Braun il premio Nobel per la fisica. Nel 1914 fu nominato Senatore del Regno d’Italia. Nel 1928 divenne presidente del CNR; nel 1930, presidente della Reale Accademia d’Italia. Nello stesso anno iniziò la progettazione della Radio Vaticana a onde corte, inaugurata da papa Pio XI nel 1931. Per l’occasione, Marconi fu nominato Accademico Pontificio e gli fu conferita la Gran Croce dell’Ordine di Pio IX. Nel 1932 gli venne assegnata a Londra, da Lord Rutherford, la Kelvin Medal e venne eletto membro della National Academy of Sciences di Washington. Socio nazionale dei Lincei nel 1931 e presidente dell’Istituto della Enciclopedia Italiana nel 1933. Nominato professore di Onde elettromagnetiche nella Regia Università di Roma nel 1935, Marconi non insegnò mai nell’Istituto di Fisica romano che dopo la sua morte si chiamerà Istituto di Fisica “Guglielmo Marconi”. 43 I protagonisti Persico, Enrico (Roma 1900-1969). Amico e compagno di studi di Fermi, si laureò in fisica a Roma nel 1921 per poi divenire assistente di Corbino dal 1922 al 1927. Nel 1926 vinse la cattedra di Fisica teorica presso l’Istituto di Fisica di Arcetri a Firenze, dove contribuì alla formazione di un gruppo di giovani fisici, tra i quali Bruno Rossi, Gilberto Bernardini, Giuseppe Occhialini, Giulio Racah. Nel 1930 passò a insegnare a Torino. Nel 1947 si trasferì all’università Laval a Québec, in Canada, per ricoprire il posto lasciato vacante da Rasetti, per tornare a Roma nel 1950 a ricoprire la cattedra di Fisica superiore. Dal 1953 ha diretto la sezione teorica dell’INFN lavorando alla progettazione di componenti di acceleratori, e in particolare ai sistemi di iniezione di particelle cariche. Nel 1958, sempre a Roma, passò a insegnare Fisica teorica. Oltre ai contributi rilevanti dati alla fisica teorica rivestì, insieme a Fermi, un ruolo fondamentale nella diffusione di questo settore di ricerca in Italia. Pontecorvo, Bruno 44 (Pisa 1913 – Dubna 1993) Laureatosi nel 1934 con E. Fermi, collaborò alle fondamentali ricerche sulle proprietà dei neutroni lenti. Si trasferì poco dopo a Parigi da F. Joliot all’Institut du radium, ottenendo notevoli risultati nel campo della fisica nucleare,e quindi (1940) negli Stati Uniti dove mise a punto un metodo di carotaggio neutronico. Nel 1943 partecipò alla realizzazione del primo reattore nucleare canadese; nel 1948 assunse una delle direzioni tecniche dei Laboratori atomici inglesi di Harwell; nel 1950 si trasferì in URSS presso l’Istituto nucleare di Dubna (Mosca). Fondamentali furono i suoi contributi alla fisica dei neutrini: ipotizzò l’esistenza di due tipi di neutrini (neutrino-e e neutrino-m) suggerendo il modo di evidenziarli sperimentalmente; ideò il metodo cloro-argon per rivelare i neutrini; svolse importanti studi sulla massa dei neutrini e sulle loro “oscillazioni”. Segrè, Emilio (Tivoli 1905 – Lafayette, California,1989). Laureatosi a Roma nel gruppo Fermi, collaborò alle fondamentali ricerche sulla fisica del neutrone (radioattività indotta, neutroni lenti). Dal 1936 al 1938 fu professore presso l’Universitàdi Palermo, dove isolò il tecnezio, il primo elemento artificiale. Rifugiatosi a causa delle leggi razziali negli Stati Uniti (dove prese la cittadinanza nel 1944), partecipò al progetto Manhattan per la realizzazione delle prime armi nucleari. Nel dopoguerra le sue ricerche riguardarono problemi di fisica nucleare e di fisica delle particelle elementari. Nel 1955, con O. Chamberlain, scoprì l’antiprotone tra i prodotti dell’interazione protone-nucleone ad altissima energia; per questa scoperta gli fu conferito il premio Nobel per la fisica. I protagonisti Touschek, Bruno (Vienna 1921 – Innsbruck1978). Costretto ad abbandonare l’Austria perché ebreo, nel 1940 si trasferì in Germania dove nel 1943 fu catturato dalla Gestapo. Fuggito nel 1945, riuscì a conseguire la laurea in fisica a Gottinga nel 1946, e successivamente (1949) il PhD a Glasgow. Nel 1954 si trasferìa Roma dove insegnò, presso l’Istituto di Fisica, Metodi matematici della fisica. A lui si deve l’ideazione e la realizzazione, presso i Laboratori nazionali di Frascati, del primo anello di accumulazione a fasci collidenti per elettroni e positroni, ADA. Presso ADA furono osservate le prime collisioni elettronepositrone ad alta energia nel riferimento del centro di massa e dimostrata la possibilità direalizzare anelli più potenti. Socio straniero dei Lincei dal 1972. I protagonisti oggi chi siamo La tradizione di eccellenza scientifica, legata a nomi prestigiosi quali quelli che vi abbiamo presentato, è stata tenuta in vita dai loro successori e continua tutt’oggi nella presenza e nella attività dei ricercatori del Dipartimento. 45 In tempi più recenti, a docenti del nostro Dipartimento sono stati assegnati alcuni importantissimi premi: nel 2007 la Medaglia Dirac a Luciano Maiani, e la Medaglia Boltzmann a Giovanni Gallavotti (quest’ultima era stata assegnata in precedenza anche a Giorgio Parisi). Assegnato dalla Società Italiana di Fisica il premio Enrico Fermi rispettivamente a Luciano Pietronero per il 2008 e a Miguel Angel Virasoro per il 2009. Nel 2011 sono stati assegnati dalla Società di Fisica Europea il Premio per la Fisica delle Alte Energie a Luciano Maiani e il Premio Cocconi a Paolo de Bernardis. Sempre nel 2011, Giorgio Parisi ha ricevuto la prestigiosissima Medaglia Max Planck. Nel 2012 il Prix des 3 Physiciens a Giorgio Parisi e il premio Messori Roncaglia assegnato dall’Accademia dei Lincei a Giovanni Amelino Camelia. I protagonisti Molti tra i nostri docenti hanno dato contributi significativi alla disciplina e godono di reputazione internazionale, e hanno inoltre ricoperto importanti cariche istituzionali nel mondo della ricerca. Tra questi Giorgio Salvini, che è stato il primo direttore dei Laboratori Nazionali di Frascati, presidente dell’INFN dal 1966 al 1970, e ministro dell’Università e della Ricerca Scientifica nel governo Dini, Nicola Cabibbo, presidente dell’INFN dal 1983 al 1993 e successivamente presidente dell’ENEA, Luciano Maiani, presidente dell’INFN dal 1993 al 1997, Direttore Generale del CERN dal 1997 al 2003 ed attuale Presidente del CNR, Giorgio Parisi, uno dei più giovani chiamati a far parte della Accademia Nazionale dei Lincei, Giorgio Fiocco, presidente della Agenzia Spaziale Italiana, dal 1994 al 1995, Miguel A. Virasoro, direttore del Centro Internazionale di Fisica Teorica di Trieste dal 1995 al 2002. Il Museo del Dipartimento di fisica Al primo e al terzo piano del Nuovo Edificio Fermi, si trova il Museo del Dipartimento di Fisica che documenta la storia di questa istituzione, della didattica e della ricerca che in essa venivano svolte dai tempi dell’antico palazzo della Sapienza a via Panisperna e, infine, alla Città universitaria. Negli anni Novanta, con la diffusione di Internet, è stato realizzato “Museoinrete”, consultabile all’indirizzo: www.phys.uniroma1.it/DipWeb/museo/home.htm 46 La rete ha dato così maggiore visibilità alle collezioni di strumenti. Il Museo infatti funziona principalmente per lezioni mirate e come laboratorio di ricerca per gli storici: la comunicazione con il grande pubblico è affidata completamente alla rete. Le collezioni vanno dal Settecento agli anni delle ricerche del gruppo dei “ragazzi di via Panisperna”. Gli strumenti non vanno visti staticamente come oggetti del passato ma osservati cercando per esempio di confrontare rispetto a oggi come venivano fatte le misurazioni, o talune esperienze dimostrative, e di riflettere su come la tecnologia ne ha modificato radicalmente la struttura. Dietro l’aspetto oggi insolito di tanti strumenti antichi, i principi fisici sono in compenso spesso più evidenti di quanto non appaia con analoghi strumenti moderni, soprattutto se asserviti al computer. 47 Il Museo è diviso in varie sezioni, Meccanica, Pompe, Acustica, Elettricità e Magnetismo, Ottica e Spettroscopia e la Collezione Fermi. In quest’ultima sono conservati vari materiali originali utilizzati dal gruppo dei ragazzi di via Panisperna, nella ricerca che portò alla scoperta della radioattività artificiale indotta dai neutroni: campioni da irradiare, camere di ionizzazione, camere di Wilson, sorgenti radioattive, contatori GeigerMuller di metallo e di vetro. Il Museo conserva in particolare un esemplare di camera a ionizzazione con i vari accessori, chiamato in gergo “Segno Romano”. La caratteristica che più colpisce nella strumentazione del gruppo Fermi è la sua estrema semplicità, tanto più straordinaria se posta in relazione alla enorme portata dei risultati con essa conseguiti che costituiscono una pietra miliare nella nascita della fisica del neutrone e nello sviluppo della fisica del nucleo. Semplicità che non equivaleva a rinunciare alla strumentazione d’avanguardia, come dimostra la realizzazione nel 1936 da parte di Amaldi, Fermi e Rasetti di un piccolo acceleratore elettrostatico (la prima macchina acceleratrice italiana) per deutoni da 200 keV (del quale il Museo conserva una delle valvole raddrizzatrici e parte dell’alimentazione) al fine di ottenere una sorgente di neutroni più intensa di quelle impieganti preparati radioattivi. STUDIARE FISICA ALLA SAPIENZA 48 INFORMAZIONI AGLI STUDENTI Lettera alle matricole Benvenuti nel Dipartimento di Fisica dell’Università Sapienza. Da noi vengono condotte avanzate ricerche, teoriche e sperimentali, in settori di frontiera della Fisica, ed è possibile lavorare a contatto con personalità scientifiche di grande rinomanza internazionale. Avete la possibilità di trarre il massimo profitto dal contatto con i membri dell’intero staff del Dipartimento, sempre disponibili, in linea con la nostra tradizione, a parlare con gli studenti, in aula e fuori, per trasmettere cultura, stimolare la curiosità scientifica e insegnare un metodo di studio e di lavoro. Il metodo è un aspetto essenziale della scienza, in particolare di metodo di studio. Può essere difficile imparare a studiare a vent’anni, soprattutto se la scuola non assolve pienamente il suo compito di insegnare a studiare. E allora, una volta all’università, si ha l’illusione di poter andare avanti prendendosela calma, ascoltando magari, più o meno distrattamente, qualche lezione e rimandando lo studio effettivo al momento in cui si dovrà, prima o poi, affrontare l’esame. Forse perché nessuno si era preoccupato fino ad ora di aiutare gli studenti nella difficile transizione dalle scuole superiori all’università. I questionari sui corsi di studio compilati per ogni esame dagli studenti mostrano che una percentuale ancora troppo alta degli studenti frequentanti non studia la materia contestualmente, con l’obiettivo di dare l’esame a breve, ma aspetta invece di sostenerlo in seguito. Ma quando? Così passa tempo prezioso, in una sorta di parcheggio, prima di comprendere che occorre un approccio diverso e ci si devono rimboccare le maniche se si vuole arrivare in fondo. Ed è proprio questo che vorremmo raccomandarvi. Il mio augurio per voi, quindi, è che comprendiate subito, sin dall’inizio e senza perdere tempo, il metodo per procedere speditamente negli studi. Ma come? segue > 49 • Innanzitutto frequentando le lezioni, che non è obbligatorio a norma di legge, ma fortemente da noi consigliato a vostro vantaggio. • Poi cercando di trarre il massimo profitto dalle lezioni e dalle esercitazioni, cioè sforzandosi di capire di cosa si parla, anche intervenendo attivamente con richieste di chiarimento, senza timore di parlare davanti ai colleghi o al professore (capita spesso che domande di chiarimento, che sarebbero utilissime a tutta la classe, vengano poste più tardi, in separata sede). Sicchè è assai utile dare una prima veloce lettura del materiale che sarà trattato a lezione prima della lezione stessa (prestudio). • Ma è anche importantissimo dedicare, dopo la lezione, un po’ di 50 tempo a riguardare gli appunti (poststudio) per fissare le idee sui punti essenziali, in modo che poi, al momento dell’esame, possa bastare un buon ripasso per affrontarlo convenientemente (e non si debba invece ricominciare tutto da capo). Tutto ciò d’altra parte s’inquadra nella didattica che con grandi sforzi abbiamo attuato da alcuni anni, nel quadro della riforma del 3+2 che ha avuto inizio nel 2001. Con classi più piccole, in modo che la lezione possa essere veramente interattiva. Con esercitazioni che permettono di verificare lo stato delle conoscenze acquisite. E sopratutto con prove di verifica distribuite lungo il corso per sdrammatizzare l’impatto dell’esame finale, rovesciando la prassi precedente, in modo che di norma si superi l’esame subito dopo il corso. Che questo sia possibile lo dimostrano i risultati: la percentuale di studenti che superano subito gli esami dei vari corsi, rispetto ai frequentanti, arriva a essere oggi fino al 70-80%. Tornando alla Fisica, dovete essere ben consci che vi aspetta un’esperienza impegnativa e affascinante. Di cultura e di vita. Con il gusto di far parte di una comunità vera e viva, di gente giovane e adulta accomunata da uno scopo e da una passione. E dopo? Forse diventerete degli scienziati, forse no, potreste anche trovarvi a fare gli astronauti, come il nostro Guidoni, i dirigenti d’azienda, gli analisti finanziari, i giornalisti scientifici, ........ Perchè doti essenziali del fisico sono la flessibilità e la capacità di affrontare e risolvere i problemi più diversi, senza mai paura del nuovo, anzi proprio a caccia del nuovo. Auguri dunque e buon lavoro. Prof. Paolo Mataloni Presidente del Consiglio di Area Didattica in Scienze e Tecnologie Fisiche, Scienze Fisiche e Scienze dell’Universo Informazioni per gli studenti Informazioni di carattere generale sulla didattica, sui corsi di studio in fisica, sono reperibili sul sito del Dipartimento di Fisica : www.phys.uniroma1.it o possono essere richieste presso i seguenti uffici del Dipartimento: SEGRETERIA DIDATTICA Gli uffici sono situati al piano terra dell’edificio Marconi. La Segreteria osserva il seguente orario: lunedì, mercoledì e venerdì 10.30 - 12.30 sig.ra Liliana Ciccioli - stanza 005 - tel. 06 49914517 e-mail: [email protected] martedì e giovedì ore 15.00 - 19.00 (preferibilmente dalle ore 17 in poi su appuntamento) mercoledì ore 10.30 - 12.30 dott.ssa Daria Varone - stanza 019 - tel. 06 49914233 e-mail: [email protected] - [email protected] SPORTELLO SORT presso la Segreteria Didattica mercoledì 10.30 - 12.30 / giovedì 15.00 - 17.00 presso l’ufficio CAD lunedì e mercoledì 10.30 - 12.30 / martedì e giovedì 15.30 - 18.30 UFFICIO DEL CONSIGLIO DI AREA DIDATTICA L’ufficio è situato al piano terra dell’edificio Marconi. L’ufficio osserva il seguente orario: lunedì e mercoledì 10.30 - 12.30 - martedì e giovedì 15.30 - 18.30 dott.ssa Sonia Riosa - stanza 007 - tel. 06 49914232 e-mail: [email protected] Informazioni di carattere amministrativo (formalità di iscrizione, tasse, borse di studio) sono invece reperibili sul sito dell’Università La Sapienza : www.uniroma1.it/studenti e presso la Segreteria Amministrativa Studenti della Facoltà di Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali telefono : 06 49912753 - fax 49912693 Informazioni sui servizi generali diretti a tutti (es. la ristorazione) e servizi a concorso (borse di studio, alloggi, corsi e progetti, ecc.) possono essere richiesti a : ADISU Ente pubblico per il diritto agli studi universitari. Via Cesare de Lollis 24/b tel. 06 4970239 fax 06 4970201 http://www.laziodisu.it/ 51 52 I nuovi Corsi di studio universitari La struttura dell’insegnamento in fisica, in accordo con la riforma universitaria (DM 270/04) si articola in vari cicli: LAUREE Il Dipartimento di Fisica dell’Università La Sapienza di Roma offre due corsi di laurea (di durata triennale): Fisica. Il corso è articolato in due curricula, Fisica e Astrofisica. Le lauree forniscono una preparazione di base che consente: • il proseguimento degli studi nelle Lauree Magistrali, nei master e nella Laurea Magistrale per l’insegnamento di Matematica e Scienze nella scuola secondaria di primo grado • l’inserimento nel mondo del lavoro (per es. nei campi di Fisica e Ambiente, Elettronica, Calcolatori, Innovazione tecnologica, Astronomia, Astrofisica e Ricerca spaziale). LAUREE MAGISTRALI Il Dipartimento di Fisica dell’Università La Sapienza di Roma offre due corsi di laurea magistrale (di durata biennale): Fisica, Astronomia e Astrofisica. Consentono il proseguimento degli Studi, l’accesso al dottorato di ricerca, l’inserimento nella ricerca fondamentale o applicata, la promozione e lo sviluppo tecnologico, le attività professionali e di progetto correlate alle discipline fisiche (Industria, Ambiente, Sanità, Beni culturali e Pubblica amministrazione, Astronomia, Astrofisica e Ricerca spaziale), l’accesso ai TFA: tirocini formativi attivi per l’insegnamento nella scuola secondaria di primo e secondo grado. DOTTORATI Rappresentano il completamento della formazione del ricercatore; costituiscono un titolo indispensabile per l’accesso ai concorsi di Ricercatore nelle Università e negli Enti di Ricerca. Per ulteriori informazioni vedi oltre. 53 Attività di Orientamento L’attività di orientamento si rivolge ai maturandi delle scuole superiori per i quali sono organizzati degli incontri presso le scuole stesse nel corso del loro ultimo anno di studi superiori. Per informazioni e prenotazione contattare Prof. Antonio Polimeni - tel. 0649914770 Indirizzo di posta elettronica: [email protected] 54 Altre attività di orientamento ed informazione per le future matricole si svolgono presso il Dipartimento nell’ambito del Piano Lauree Scientifiche. In particolare, il Laboratorio Esperienze Didattiche (LED) del Dipartimento organizza degli incontri articolati in una serie di dimostrazioni classiche di Fisica Generale seguite da una presentazione, di circa 30 minuti, su un aspetto della fisica moderna riconducibile agli argomenti delle dimostrazioni. Maggiori informazioni sono reperibili sul sito del dipartimento, nella pagina “Progetto Lauree Scientifiche”, raggiungibile dalla pagina “Future matricole”. I docenti interessati a partecipare al progetto possono inviare una mail a [email protected] Corso di Laurea in Fisica Obiettivi formativi e descrizione del percorso formativo Gli obiettivi formativi specifici del corso di laurea in Fisica sono strettamente correlati alle discipline fondamentali, che forniscono una preparazione di base sia per l’inserimento nel mondo del lavoro che per la prosecuzione degli studi per il conseguimento della Laurea Magistrale e del Dottorato di Ricerca o attraverso corsi di Master. La laurea in Fisica viene conferita agli studenti che abbiano conseguito i risultati di apprendimento descritti nel seguito secondo i “descrittori di Dublino”. Questi risultati vengono conseguiti attraverso la frequenza a corsi e laboratori. I corsi sono suddivisi di norma in una parte teorica ed una parte costituita da esercitazioni volte alla soluzione di problemi; la verifica dell’apprendimento si basa su prove scritte (che possono essere svolte in itinere e alla fine del corso) ed esami orali. I corsi di laboratorio prevedono una parte introduttiva ex-cathedra ed una parte svolta in laboratorio dagli studenti, suddivisi in piccoli gruppi, sotto la guida dei docenti; la verifica dell’apprendimento si basa su relazioni di laboratorio, di gruppo e/o individuali, elaborate di norma durante il corso, ed esami orali. 55 Sbocchi occupazionali e professionali La formazione metodologica, lo spettro di conoscenze e la flessibilità operativa acquisiti consentono al laureato in Fisica, qualora non intenda proseguire gli studi nel secondo livello, di trovare collocazione in una ampia gamma di aree professionali, che richiedono conoscenze specifiche relative a sistemi naturali ed artificiali, e in genere in tutte le attività ad alto grado di innovazione tecnologica nel settore sia pubblico che privato. Gli ambiti di riferimento comprendono l’industria, con particolare riguardo a quella elettronica, spaziale e dei semiconduttori e dell’energia, le attività di valutazione di qualità dei prodotti, i laboratori di ricerca e sviluppo, il monitoraggio e la valutazione ambientale, il terziario relativo all’impiego Corso di Laurea in Fisica I corsi di laboratorio comprendono anche attività di tirocinio formativo, alle quali possono aggiungersi altre attività specifiche di orientamento al mondo del lavoro. La quota dell’impegno orario complessivo a disposizione dello studente per lo studio personale o per altra attività formativa di tipo individuale è pari ad almeno il 60% dello stesso. dei calcolatori (per es. sistemi di acquisizione ed elaborazione di dati), il settore commerciale scientifico (per es. tecnico commerciale/tecnico di assistenza) e il settore finanziario. Per ciò che concerne il curriculum di Astrofisica, negli Osservatori Astronomici è ormai consolidata l’esigenza di un’interfaccia tra l’astronomo proponente le osservazioni e la strumentazione. Diventa quindi indispensabile la presenza di una figura professionale che sappia da un lato gestire il telescopio e dall’altro ottimizzare il programma osservativo in funzione dell’obiettivo scientifico; La laurea in Fisica prepara specialisti in Scienze Matematiche Fisiche e Naturali (Categoria ISTAT 2.1.1, e più specificamente Fisici e Astronomi, cat. 2.1.1.1) la cui formazione potrà essere completata attraverso un corso di Laurea di secondo livello. Corso di Laurea in Fisica 56 II Insegnamenti obbligatori Attività formative GEOMETRIA 9 MAT/03 di base ANALISI 9 MAT/05 di base LABORATORIO DI CALCOLO 6 FIS/01 affini o integrative MECCANICA 12 FIS/01 CHIMICA 6 LABORATORIO DI MECCANICA 12 FIS/01 TOTALE CREDITI OBBLIGATORI SECONDO CFU SSD di base CHIM/03 di base caratterizzante 54 per il primo anno ANALISI VETTORIALE 9 MAT/05 di base TERMODINAMICA E LABORATORIO 9 FIS/01 caratterizzante III MECCANICA ANLITICA E RELATIVISTICA 6 FIS/02 affini o integrative LABORATORIO DI FISICA COMPUTAZIONALE I 6 INF/01 caratterizzante ELETTROMAGNETISMO 12 FIS/01 di base LABORATORIO DI ELETTROMAGNETISMO E CIRCUITI 6 FIS/01 caratterizzante MODELLI E METODI MATEMATICI DELLA FISICA 12 FIS/02 caratterizzante VI TOTALE CREDITI OBBLIGATORI TERZO V VI 60 per il secondo anno MECCANICA QUANTISTICA 9 FIS/02 caratterizzante MECCANICA STATISTICA 6 FIS/02 caratterizzante LABORATORIO DI SEGNALI E SISTEMI 9 FIS/01 caratterizzante CORSO A SCELTA 6 OTTICA E LABORATORIO 9 FIS/01 caratterizzante STRUTTURA DELLA MATERIA 6 FIS/03 caratterizzante FISICA NUCLEARE E SUBNUCLEARE I 6 FIS/04 caratterizzante CORSO A SCELTA 6 a scelta dello studente a scelta dello studente TOTALE CREDITI OBBLIGATORI 57 per il terzo anno Ulteriori conoscenze di lingua inglese Conoscenza della lingua inglese 3 3 ulteriori attività formative per la prova finale e la lingua straniera Prova finale: dissertazione 3 per la prova finale e la lingua straniera 57 Corso di Laurea in Fisica SEMESTRE ANNO PRIMO I CURRICULUM FISICA Ai fini del raggiungimento dei 12 crediti a scelta lo studente può scegliere uno o più insegnamenti presenti all’interno dell’offerta formativa relativa a tutti i corsi di laurea della Sapienza, purché coerenti con il percorso formativo. Tali crediti sono indicati come due esami separati al primo e al secondo semestre del terzo anno ma possono essere acquisiti in un qualsiasi semestre del triennio, sia attraverso 2 esami da 6 CFU che attraverso un unico esame da 12 CFU. Ai fini del conteggio del numero massimo di 20 esami (D.M. 16/3/2007, Art. 4 c. 2), i corsi a scelta contano comunque come un unico esame (D.M. 22/7/2007, Allegato 1 c. 2). Ai sensi del Manifesto generale degli Studi della Sapienza, “in nessun caso è ammessa la frequenza ed il sostenimento degli esami di profitto degli insegnamenti dei corsi di laurea magistrale da parte di studenti iscritti a Corsi di laurea”. 58 Insegnamenti non curriculari L’offerta formativa del corso di laurea è ulteriormente arricchita mediante l’erogazione dei seguenti insegnamenti non curriculari: Corso di Laurea in Fisica INSEGNAMENTI CFU SSD Introduzione all’astrofisica 6 FIS/05 Introduzione alla fisica dell’atmosfera 6 FIS/06 Complementi di modelli e metodi matematici della fisica 6 FIS/02 Tutor di riferimento Dott. Dott. Dott. Dott. Dott. Ugo AGLIETTI Fabio BELLINI Filippo CESI Roberto CONTINO Daniele DEL RE Ulteriori informazioni nella sezione “Norme generali”. Estratto dal Regolamento Didattico per l’A.A. 2012/13 del Corso di laurea in FISICA Classe L-30 (Scienze e tecnologie fisiche) ex D.M. 270/04 Il testo integrale del Regolamento è consultabile all’indirizzo: www.phys.uniroma1.it/DipWeb/didattica/ccl/2012-13/Progr_Did_270.html II Insegnamenti obbligatori Attività formative GEOMETRIA 9 MAT/03 di base ANALISI 9 MAT/05 di base LABORATORIO DI CALCOLO 6 FIS/01 affini o integrative MECCANICA 12 FIS/01 CHIMICA 6 LABORATORIO DI MECCANICA 12 FIS/01 TOTALE CREDITI OBBLIGATORI di base CHIM/03 di base caratterizzante 54 per il primo anno ANALISI VETTORIALE 9 MAT/05 di base TERMODINAMICA E LABORATORIO 9 FIS/01 caratterizzante III MECCANICA ANALITICA 6 FIS/02 affini o integrative CORSO A SCELTA 6 a scelta dello studente ELETTROMAGNETISMO 12 FIS/01 di base LABORATORIO DI ELETTROMAGNETISMO E CIRCUITI 6 FIS/01 caratterizzante MODELLI E METODI MATEMATICI DELLA FISICA 9 FIS/02 caratterizzante ULTERIORI CONOSCENZE DI LINGUA INGLESE 3 E RELATIVISTICA SECONDO CFU SSD VI TOTALE CREDITI OBBLIGATORI TERZO V VI 60 59 ulteriori attività formative per il secondo anno MECCANICA QUANTISTICA (6CFU) e MECCANICA STATISTICA (6CFU) 12 FIS/02 caratterizzante FLUIDINAMICA PER L’ASTROFISICA 6 FIS/05 affini o integrative ASTROFISICA 6 FIS/05 caratterizzante ASTRONOMIA 6 FIS/05 caratterizzante LABORATORIO DI ASTROFISICA 9 FIS/05 caratterizzante STRUTTURA DELLA MATERIA 6 FIS/03 caratterizzante OTTICA E LABORATORIO 9 FIS/01 caratterizzante CORSO A SCELTA 6 a scelta dello studente TOTALE CREDITI OBBLIGATORI 60 per il terzo anno Conoscenza della lingua inglese 3 per la prova finale e la lingua straniera Prova finale: dissertazione 3 per la prova finale Corso di Laurea in Fisica SEMESTRE ANNO PRIMO I CURRICULUM ASTROFISICA 60 Ai fini del raggiungimento dei 12 crediti a scelta lo studente può scegliere uno o più insegnamenti presenti all’interno dell’offerta formativa relativa a tutti i corsi di laurea della Sapienza, purché coerenti con il percorso formativo. Tali crediti sono indicati come due esami separati al primo e al secondo semestre del terzo anno ma possono essere acquisiti in un qualsiasi semestre del triennio, sia attraverso 2 esami da 6 CFU che attraverso un unico esame da 12 CFU. Ai fini del conteggio del numero massimo di 20 esami (D.M. 16/3/2007, Art. 4 c. 2), i corsi a scelta contano comunque come un unico esame (D.M. 22/7/2007, Allegato 1 c. 2). Ai sensi del Manifesto generale degli Studi della Sapienza, “in nessun caso è ammessa la frequenza ed il sostenimento degli esami di profitto degli insegnamenti dei corsi di laurea magistrale da parte di studenti iscritti a Corsi di laurea”. Insegnamenti non curriculari L’offerta formativa del corso di laurea è ulteriormente arricchita mediante l’erogazione dei seguenti insegnamenti non curriculari: INSEGNAMENTI CFU SSD 6 FIS/02 Complementi di modelli e metodi matematici della fisica Corso di Laurea in Fisica Tutor di riferimento Prof. Shahram RAHATLOU Prof. Marco DE PETRIS Prof. Filippo CESI Ulteriori informazioni nella sezione “Norme generali”. Estratto dal Regolamento Didattico per l’A.A. 2012/13 del Corso di laurea in FISICA Classe L-30 (Scienze e tecnologie fisiche) ex D.M. 270/04 Il testo integrale del Regolamento è consultabile all’indirizzo: www.phys.uniroma1.it/DipWeb/didattica/ccl/2012-13/Progr_Did_270.html Norme generali Requisiti di ammissione Diploma di scuola secondaria superiore o di altro titolo conseguito all’estero, riconosciuto idoneo. Conoscenze elementari acquisite nelle scuole medie superiori (in particolare di Fisica classica, Matematica, Chimica e Scienze naturali). Modalità di verifica delle conoscenze in ingresso Per informazioni su queste prove consultare il sito della Facoltà di Scienze M.F.N all’indirizzo: http://www.scienzemfn.uniroma1.it/ 61 Norme generali Ai fini dell’immatricolazione, gli studenti devono sostenere una prova, obbligatoria ma non selettiva, per la verifica delle conoscenze in ingresso. Le modalità di iscrizione, di svolgimento e di valutazione della prova sono definite dal bando annuale pubblicato dalla Sapienza, consultabile all’indirizzo: http://www.uniroma1.it/didattica/offerta-formativa Agli studenti che non superano la prova viene assegnato un obbligo formativo aggiuntivo. Questi studenti saranno affidati ad uno dei Tutor, il quale programmerà insieme allo studente le attività di recupero e seguirà periodicamente il suo percorso didattico ed il profitto relativamente alla frequenza a corsi, esercitazioni, prove in itinere ed esami. Al termine di ciascun semestre il Tutor potrà valutare l’avvenuto recupero o l’esigenza del proseguimento dell’attività di supporto, segnalando l’esito al CAD. L’obbligo formativo aggiuntivo si considera assolto con il superamento dell’esame dell’insegnamento di “Analisi”, che deve avvenire entro il termine dell’anno accademico di iscrizione (31 ottobre). In assenza di tale assolvimento, gli studenti portatori di obbligo formativo aggiuntivo dovranno iscriversi nuovamente al primo anno come ripetenti, ai sensi del Manifesto degli studi di Ateneo. Non sono tenuti a sostenere la prova i diplomati di scuola media superiore che abbiano superato le prove di valutazione presso la struttura per l’orientamento dell’Istituto ITIS Galileo Galilei di Roma . Coloro che sono in possesso di altra laurea o diploma universitario devono far riferimento al bando relativo alle modalità di ammissione al corso di laurea in Fisica, pubblicato dalla Sapienza e consultabile all’indirizzo: http://www.uniroma1.it/didattica/offerta-formativa Passaggi e trasferimenti 62 Le domande di passaggio di studenti provenienti da altri corsi di laurea della Sapienza e le domande di trasferimento di studenti provenienti da altre Università, da Accademie militari o da altri istituti militari d’istruzione superiore sono subordinate ad approvazione da parte del CAD che: • valuta la possibilità di riconoscimento totale o parziale della carriera di studio fino a quel momento seguita, con la convalida di parte o di tutti gli esami sostenuti e degli eventuali crediti acquisiti, la relativa votazione; nel caso di passaggio fra corsi ex D.M. 270 della stessa classe vanno riconosciuti almeno il 50% dei crediti acquisiti in ciascun SSD (art. 3 comma 9 del D.M. delle classi di laurea); • indica l’anno di corso al quale lo studente viene iscritto; • stabilisce l’eventuale obbligo formativo aggiuntivo da assolvere; • formula il piano di completamento per il conseguimento del titolo di studio. Qualora lo studente, sulla base della carriera riconosciuta, possa essere ammesso ad un anno di corso successivo a tutti quelli attivati nel vigente ordinamento, è concessa allo stesso la facoltà di scelta tra l’iscrizione al corrispondente anno di corso del previgente ordinamento oppure all’anno di corso più avanzato in quel momento attivo dell’ordinamento vigente (articolo 33, comma 5 del regolamento didattico di Ateneo). Le richieste di trasferimento al corso di laurea in Fisica devono essere presentate entro le scadenze e con le modalità specificate nel manifesto degli studi di Ateneo. Norme generali Abbreviazioni di corso Chi è già in possesso del titolo di laurea triennale, specialistica o altra laurea acquisita secondo un ordinamento previgente, oppure di laurea o laurea magistrale acquisita secondo un ordinamento vigente e intenda conseguire un ulteriore titolo di studio può chiedere al CAD l’iscrizione ad un anno di corso successivo al primo. Le domande sono valutate dal CAD, che in proposito: • valuta la possibilità di riconoscimento totale o parziale della carriera di studio fino a quel momento seguita, con la convalida di parte o di tutti gli esami sostenuti e degli eventuali crediti acquisiti, la relativa votazione; nel caso di passaggio fra corsi ex D.M. 270 della stessa classe vanno riconosciuti almeno il 50% dei crediti acquisiti in ciascun SSD (art. 3 comma 9 del D.M. delle classi di laurea); • indica l’anno di corso al quale lo studente viene iscritto; • stabilisce l’eventuale obbligo formativo aggiuntivo da assolvere; • formula il piano di completamento per il conseguimento del titolo di studio. Qualora lo studente, sulla base della carriera riconosciuta, possa essere ammesso ad un anno di corso successivo a tutti quelli attivati nel vigente ordinamento, è concessa allo stesso la facoltà di scelta tra l’iscrizione al corrispondente anno di corso del previgente ordinamento oppure all’anno di corso più avanzato in quel momento attivo dell’ordinamento vigente (articolo 33, comma 5 del regolamento didattico di Ateneo). Uno studente non può immatricolarsi o iscriversi ad un corso di laurea appartenente alla medesima classe nella quale ha già conseguito il diploma di laurea. Le richieste devono essere presentate entro le scadenze e con le modalità specificate nel manifesto degli studi di Ateneo. 63 Criteri per il riconoscimento crediti Possono essere riconosciuti tutti i crediti formativi universitari (CFU) già acquisiti se relativi ad insegnamenti che abbiano contenuti, documentati attraverso i programmi degli insegnamenti, coerenti con uno dei percorsi formativi previsti dal corso di laurea. Per i passaggi da corsi di studio della stessa classe è garantito il riconoscimento di un minimo del 50% dei crediti di ciascun settore scientifico disciplinare. Il CAD può deliberare l’equivalenza tra Settori scientifico disciplinari (SSD) per l’attribuzione dei CFU sulla base del contenuto degli insegnamenti ed in accordo con l’ordinamento del corso di laurea. I CFU già acquisiti relativi agli insegnamenti per i quali, anche con diversa denominazione, esista una manifesta equivalenza di contenuto con gli insegnamenti offerti dal corso di laurea possono essere riconosciuti come relativi agli insegnamenti con le denominazioni proprie del corso di laurea a cui si chiede l’iscrizione. In questo caso, il CAD delibera il riconoscimento con le seguenti modalità: • mento coincidono con quello dell’insegnamento per cui esso viene riconosciuto, l’attribuzione avviene direttamente; se i CFU corrispondenti all’insegnamento di cui si chiede il riconoscimento sono in numero diverso rispetto all’insegnamento per cui esso viene riconosciuto, il CAD attribuirà i crediti sulla base del curriculum dello studente, anche per gruppi di esami di uno stesso SSD, eventualmente dopo colloqui integrativi; Il CAD può riconoscere come crediti le conoscenze e abilità professionali certificate ai sensi della normativa vigente in materia, nonché altre conoscenze e abilità maturate in attività formative di livello post-secondario alla Norme generali • se i CFU corrispondenti all’insegnamento di cui si chiede il riconosci- cui progettazione e realizzazione l’Università abbia concorso. Tali crediti vanno a valere di norma sui 12 CFU relativi agli insegnamenti a scelta dello studente. In ogni caso, il numero massimo di crediti riconoscibili in tali ambiti non può essere superiore a 12. Le attività già riconosciute ai fini dell’attribuzione di CFU nell’ambito del corso di laurea non possono essere nuovamente riconosciute nell’ambito di corsi di laurea magistrale. Piani di completamento e piani di studio individuali 64 Ogni studente deve ottenere l’approvazione ufficiale del proprio completo percorso formativo da parte del CAD (con procedura on-line, sia per l’inoltro da parte dello studente sia per la notifica della relativa approvazione) prima di poter verbalizzare esami relativi ad insegnamenti che non siano obbligatori per tutti gli studenti. Lo studente può ottenere tale approvazione con due procedimenti diversi: 1. aderendo ad uno dei piani di completamento del percorso formativo predisposti annualmente dal CAD 2. presentando un piano di studio individuale che deve essere valutato dal CAD per l’approvazione. Norme generali Piani di completamento Un piano di completamento contiene la lista di tutti gli insegnamenti previsti nel corrispondente percorso formativo ed un apposito spazio per l’indicazione degli insegnamenti relativi ai 12 CFU a scelta dello studente. Questi ultimi possono essere scelti fra tutti quelli presenti nell’ambito dell’intera offerta formativa della Sapienza. Il modulo di adesione si presenta on-line, secondo la nuova procedura informatica di compilazione prevista dall’Università “La Sapienza”; ulteriori indicazioni presso la Segreteria didattica. Il modulo di adesione al piano di completamento va presentato on-line dal 1 ottobre al 31 gennaio di ogni anno. Il modulo viene inoltrato dalla Segreteria Didattica al Presidente del CAD e al responsabile dell’approvazione per la verifica che gli insegnamenti a scelta indicati siano effettivamente congruenti col percorso formativo. In caso affermativo, il piano di completamento viene approvato. In caso negativo, lo studente viene convocato dalla Segreteria Didattica a modificare l’elenco degli insegnamenti relativi ai 12 CFU a scelta. A partire dal giorno successivo a quello della delibera del CAD lo studente è autorizzato a sostenere e verbalizzare, oltre agli esami obbligatori per tutti gli studenti, anche quelli relativi a tutti gli insegnamenti non obbligatori elencati nel piano di studio cui ha aderito. L’adesione ad un piano di completamento può essere effettuata una sola volta per ogni anno accademico, a partire dal secondo anno di corso. Gli studenti del curriculum di Astrofisica che intendano frequentare il Laboratorio di Fisica computazionale I come corso a scelta debbono presentare il piano di studio fin dal I anno. Piani di studio individuali Qualora lo studente provenga da passaggio o trasferimento o da abbreviazione di corso deve presentare un piano di studio individuale utilizzando un apposito modulo on-line; ulteriori indicazioni sono disponibili presso la Segreteria didattica. Il modulo di proposta del piano di studio individuale va presentato on-line dal 1 ottobre al 31 gennaio di ogni anno. Il modulo viene inoltrato dalla Segreteria Didattica al Presidente del CAD e al responsabile dell’approvazione per la verifica. In caso affermativo, il piano di studio viene approvato. In caso negativo, lo studente viene convocato dalla Segreteria Didattica per la rettifica dello stesso. A partire dal giorno successivo a quello della delibera del CAD lo studente è autorizzato a sostenere e verbalizzare, oltre agli esami obbligatori per tutti gli studenti, anche quelli relativi a tutti gli insegnamenti non obbligatori elencati nel piano di studio approvato. Il piano di studio individuale può essere presentato una sola volta per ogni anno accademico, a partire dal secondo anno di corso. Gli studenti del curriculum di Astrofisica che intendano frequentare il Laboratorio di Fisica computazionale I come corso a scelta debbono presentare il piano di studio fin dal I anno. 65 Modifica dei piani di completamento e dei piani di studio individuali Modalità didattiche Le attività didattiche sono di tipo convenzionale e distribuite su base semestrale. Gli insegnamenti sono impartiti attraverso lezioni ed esercitazioni in aula e attività in laboratorio, organizzando l’orario delle attività in modo da consentire allo studente un congruo tempo da dedicare allo studio personale. La durata nominale del corso di laurea è di 6 semestri, pari a tre anni. Norme generali Lo studente che abbia già aderito ad un piano di completamento può, in un successivo anno accademico, aderire ad un differente piano di completamento oppure proporre un piano di studio individuale. Parimenti, lo studente al quale sia già stato approvato un piano di studio individuale può, in un successivo anno accademico, optare per l’adesione ad un piano di completamento oppure proporre un differente piano di studio individuale. In ogni modo, gli esami già verbalizzati non possono essere sostituiti e gli esami del piano di studio individuale eventualmente gia’ sostenuti devono essere in linea con il piano di completamento gia’ presentato. Crediti formativi universitari 66 Il credito formativo universitario (CFU) misura la quantità di lavoro svolto da uno studente per raggiungere un obiettivo formativo. I CFU sono acquisiti dallo studente con il superamento degli esami o con l’ottenimento delle idoneità, ove previste. Il sistema di crediti adottato nelle università italiane ed europee prevede che ad un CFU corrispondano 25 ore di impegno da parte dello studente, distribuite tra le attività formative collettive istituzionalmente previste (ad es. lezioni, esercitazioni, attività di laboratorio) e lo studio individuale. Nei corsi di laurea in Fisica e Fisica e astrofisica, in accordo coll’articolo 23 del regolamento didattico di Ateneo, un CFU corrisponde a 8 ore di lezione, oppure a 12 ore di laboratorio o esercitazione guidata. Le schede individuali di ciascun insegnamento, consultabili sul sito web del corso di laurea, riportano la ripartizione dei CFU e delle ore di insegnamento nelle diverse attività, insieme ai prerequisiti, agli obiettivi formativi e ai programmi di massima. Il carico di lavoro totale per il conseguimento della laurea è di 180 CFU, corrispondenti a 4500 ore di impegno da parte dello studente. Nell’ambito dei corsi di laurea in Fisica e Fisica e astrofisica la quota a disposizione dello studente per lo studio personale o per altre attività formative di tipo individuale è almeno il 60% dell’impegno orario complessivo. Norme generali Calendario didattico Di norma, la scansione temporale è la seguente: • primo semestre: da fine settembre a gennaio; • prima sessione d’esami: febbraio; • secondo semestre: da marzo a giugno; • seconda sessione d’esami: luglio; • terza sessione d’esami: settembre. Il dettaglio delle date di inizio e fine delle lezioni di ciascun semestre e di inizio e fine di ciascuna sessione d’esami è pubblicato sul sito web del Corso di laurea. I periodi dedicati alle lezioni e agli esami non possono sovrapporsi. In deroga a tale norma, per permettere agli studenti prossimi alla laurea di completare gli esami mancanti, saranno previsti due appelli straordinari, di norma nel mesi di maggio e di novembre, allo scopo di permettere loro di laurearsi nelle sessioni di luglio e di dicembre riservate ai soli studenti che abbiano già acquisito almeno 155 CFU. A titolo di esempio, l’orario settimanale del primo anno prevede tipicamente: • 3 o 4 ore di lezione al giorno dal lunedì al venerdì; • 4 ore di laboratorio a settimana. I corsi prevedono di norma l’assegnazione di attività da svolgere in autonomia e prove in itinere, che possono valere ai fini dell’esame finale. Prove d’esame La verifica delle conoscenze acquisite avviene mediante prove di esame orale, alle quali si accede di norma superando una prova scritta o una prova individuale di laboratorio, oppure sostenendo con esito positivo le prove “in itinere”. La valutazione del profitto individuale dello studente, per ciascun insegnamento, viene espressa mediante l’attribuzione di un voto in trentesimi, nel qual caso il voto minimo per il superamento dell’esame è 18/30, oppure di una idoneità. Verifica delle conoscenze linguistiche L’acquisizione dei 6 crediti per la conoscenza della lingua inglese avviene attraverso il superamento di una idoneità (3 CFU) durante il percorso formativo e di un’altra idoneità (3 CFU) consistente in una lettura e traduzione da effettuarsi nel periodo intercorrente tra i 60 e i 30 gg dalla data di discussione della tesi, previa presentazione della domanda di laurea. La prova di idoneità da 3 CFU può essere sostenuta in ciascuna delle tre sessioni d’esame. La facoltà di Scienze matematiche, fisiche e naturali organizza in entrambi i semestri dei corsi di preparazione alla suddetta prova. La facoltà di Scienze matematiche, fisiche e naturali offre agli studenti dell’ultimo anno delle scuole superiori del Lazio la possibilità di sostenere l’esame di inglese scientifico. Il superamento dell’esame dà diritto all’acquisizione dei 3 CFU relativi alle “ulteriori conoscenze di lingua inglese”. L’iscrizione deve essere effettuata compilando l’apposito modulo disponibile sul sito http://bigbang.uniroma1.it/, dove sono indicati orari ed aule della prova ed ulteriori informazioni sulle sue modalità. L’esito positivo della prova di valutazione della conoscenza della lingua inglese verrà registrato automaticamente nella carriera dello studente. Lo studente che ha superato la prova e intende farsi riconoscere i 3 CFU deve comunque consegnare in Segreteria Didattica, dopo l’iscrizione e non oltre il primo anno, il certificato attestante il superamento. 67 I corsi obbligatori si svolgono in più canali paralleli, ai quali gli studenti devono iscriversi nel mese di settembre di ogni anno di corso, utilizzando una apposita procedura informatica. La frequenza assidua di tutti i corsi è una condizione essenziale per un proficuo inserimento dello studente nell’organizzazione del corso di laurea ed è pertanto vivamente consigliata. Per i corsi che prevedono esercitazioni di laboratorio la frequenza è obbligatoria. Nel corso di laurea in Fisica non sono previste propedeuticità formali. Tuttavia, la collocazione degli insegnamenti nel precorso formativo è una chiara indicazione dell’ordine ottimale col quale seguirli e sostenerne gli esami. Nel caso in cui lo studente non superi un esame non avrà sbarramenti amministrativi al superamento degli esami successivi; egli dovrà programmare il recupero dell’esame non superato in modo da non produrre uno sfasamento tra corsi seguiti ed esami da preparare. Norme generali Modalità di frequenza, propedeuticità, passaggio ad anni successivi Regime a tempo parziale I termini e le modalità per la richiesta del regime a tempo parziale nonché le relative norme sono stabilite nel Manifesto di Ateneo e sono consultabili sul sito web della Sapienza. Studenti fuori corso e validità dei crediti acquisiti 68 Ai sensi del Manifesto degli studi di Ateneo lo studente si considera fuori corso quando, avendo frequentato tutte le attività formative previste dal presente regolamento didattico, non abbia superato tutti gli esami e non abbia acquisito il numero di crediti necessario al conseguimento del titolo entro 3 anni. Ai sensi del medesimo Manifesto degli studi di Ateneo: • lo studente a tempo pieno che sia fuori corso deve superare le prove mancanti al completamento della propria carriera universitaria entro il termine di 9 anni dall’immatricolazione; • lo studente a tempo parziale che sia fuori corso deve superare le prove mancanti al completamento della propria carriera universitaria entro un termine di anni pari al doppio della durata concordata per il regime a tempo parziale. Indipendentemente dai termini sopra riportati, il CAD può richiedere allo studente un colloquio di verifica delle conoscenze relative ai CFU acquisiti in una data che preceda di 9 anni quella prevista per la laurea. Tutorato Gli studenti del corso di laurea in Fisica possono usufruire dell’attività di tutorato svolta dai docenti indicati dal CAD, presentando alla segreteria didattica una apposita richiesta, in qualunque momento lo ritengano necessario. Gli eventuali ulteriori docenti disponibili come tutor e le modalità di tutorato verranno pubblicizzate per ciascun anno accademico mediante affissione presso la Segreteria didattica e sul sito web del corso di laurea. Norme generali Percorsi di eccellenza Il Consiglio di Area Didattica in Scienze e Tecnologie Fisiche, Scienze Fisiche e Scienze dell’Universo istituisce un Percorso di eccellenza per il corso di laurea in Fisica, allo scopo di valorizzare la formazione degli studenti iscritti, meritevoli e interessati ad attività di approfondimento e di integrazione culturale. Il percorso offre attività formative aggiuntive a quelle del corso di studio al quale è iscritto lo studente, costituite da approfondimenti disciplinari e interdisciplinari, attività seminariali e di tirocinio secondo un programma che verrà personalizzato e concordato con ogni singolo studente. Lo studente che abbia ottenuto l’accesso al Percorso di eccellenza viene affidato ad un docente o tutor che ne segue il percorso e collabora alla organizzazione delle attività, concordate con lo studente, per un impegno massimo di 200 ore annue. L’accesso al Percorso di eccellenza avviene su domanda dell’interessato, con istanza presentata entro il 31 ottobre al Consiglio di Area Didattica, al termine del primo anno di frequenza del Corso di Laurea. I requisiti richiesti sono: • acquisizione entro il 31 ottobre di tutti i Crediti Formativi Universitari (CFU) previsti nel primo anno; • conseguimento di una media pesata dei voti d’esame non inferiore a ventisette/trentesimi (27/30). Per poter proseguire nel Percorso di eccellenza lo studente deve acquisire tutti i crediti previsti per l’anno di frequenza entro il 31 ottobre con una votazione media pesata non inferiore a ventisette/trentesimi (27/30). La verifica dei requisiti predetti viene effettuata, al termine di ogni anno accademico, dal Consiglio di Area Didattica su relazione del docente di riferimento. Contestualmente al conseguimento del titolo di laurea, lo studente che ha concluso un Percorso di eccellenza riceve un’attestazione del percorso svolto, rilasciata dalla Presidenza della Facoltà, con le modalità previste per gli altri tipi di certificazione, che andrà registrata sulla carriera dello studente stesso. Unitamente a tale certificazione, l’Università conferisce allo studente un premio pari all’importo delle tasse versate nell’ultimo anno di corso. I termini e le modalità per la richiesta di partecipazione al percorso di eccellenza sono indicati sul sito web del corso di laurea, dove si può anche prendere visione del bando di concorso e scaricare il facsimile della domanda di ammissione. 69 Per essere ammesso alla prova finale lo studente deve aver conseguito tutti i CFU previsti dall’ordinamento didattico per le attività diverse dalla prova finale e deve aver adempiuto alle formalità amministrative previste dal Regolamento didattico di Ateneo. La prova finale consiste nell’elaborazione di una dissertazione, assegnata di norma al termine del primo semestre del III anno di corso, che viene redatta sotto la supervisione di un relatore e viene presentata e discussa dal candidato davanti a una apposita Commissione di Laurea. Il calendario delle sedute di Laurea è stabilito all’inizio di ogni anno accademico e riportato sul sito web del Corso di laurea. La dissertazione, a cui corrispondono 3 crediti, deve consistere in un elaborato di non più di 20 pagine su un argomento non originale, tipicamente una compilazione approfondita di argomenti trattati nei corsi seguiti dal candidato oppure una relazione di attività Norme generali Prova finale di laboratorio. L’argomento deve in ogni modo poter essere affrontato dallo studente con gli strumenti acquisiti nel corso della laurea. Un elenco di argomenti disponibili per le dissertazioni, con l’indicazione dei relativi relatori, è disponibile sul sito web del corso di laurea. E’ ammessa la redazione della dissertazione in lingua inglese. La votazione finale si basa sulla valutazione del curriculum degli studi, della dissertazione e della prova finale, e su ulteriori elementi rivolti ad incentivare il superamento degli esami nei tempi stabiliti dall’ordinamento didattico. La Commissione di Laurea esprime la votazione in centodecimi e può, all’unanimità, concedere al candidato il massimo dei voti con lode. Applicazione dell’art. 6 del regolamento studenti (R.D. 4.6.1938, N. 1269) Norme generali 70 Gli studenti iscritti al corso di laurea in Fisica, onde arricchire il proprio curriculum degli studi, possono presentare domanda per frequentare e sostenere ogni anno due esami di insegnamenti di altra’ Facolta’, secondo quanto previsto dall’Art. 6 del R.D. N.1239 del 4/6/1938, mediante domanda con autocerficazione degli esami gia’ sostenuti da indirizzare alla Segreteria Didattica che la sottoporra’ al CAD. La stessa domanda potra’ poi essere presentata alla Segreteria Studenti della Facoltà di Scienze M.F.N. entro il mese di gennaio di ogni anno. Tali esami non devono essere inseriti nel piano di studio. Visto il significato scientifico e culturale di tale norma, il CAD ha deliberato che tale richiesta possa essere avanzata soltanto da studenti che abbiano ottenuto almeno 39 crediti del corso di laurea in Fisica. Si consiglia di consultare il Manifesto degli Studi 2012/13, per verificare la possibilità di usare questi esami allo scopo di raggiungere, prima del conseguimento della laurea, i requisiti minimi per l’ammissione ad una laurea magistrale che richieda l’acquisizione di ulteriori crediti in specifici settori scientifico-disciplinari. Le versioni integrali dei Regolamenti delle due Lauree sono consultabili in rete all’indirizzo: www.phys.uniroma1.it/DipWeb/didattica/ccl/2012-13/Progr_Did_270.html Corso di Laurea Magistrale in Fisica Obiettivi formativi e descrizione del percorso formativo La laurea magistrale in Fisica viene conferita agli studenti che abbiano conseguito i risultati di apprendimento descritti nel seguito secondo i “descrittori di Dublino”. Questi risultati vengono conseguiti attraverso la frequenza a corsi e laboratori. La verifica dell’apprendimento per i corsi si basa di norma su esami orali, che possono anche prevedere la discussione di elaborati preparati dagli studenti. I laboratori prevedono una parte introduttiva excathedra ed una parte svolta in laboratorio, nella quale gli studenti sono suddivisi in piccoli gruppi, ciascuno dei quali deve sviluppare una specifica tematica sperimentale sotto la guida diretta di un docente esperto della tematica stessa; la verifica dell’apprendimento si basa su relazioni di laboratorio di gruppo da cui deve emergere il contributo individuale di ogni singolo studente e su esami orali. La quota di tempo riservata al lavoro individuale è definita nel regolamento didattico. Le attività di tirocinio, che potranno essere svolte presso uno dei gruppi di ricerca del Dipartimento di Fisica o di altri laboratori esterni, hanno finalità di orientamento occupazionale e per la scelta della tesi. Il lavoro di tesi, che occupa una frazione rilevante del secondo anno del corso, fornisce allo studente l’opportunità di essere inserito nell’attività di un gruppo di ricerca e completa la preparazione anche ai fini dell’inserimento post-laurea nel mondo del lavoro, in particolare nei settori della ricerca pubblica e privata. 71 Corso di Laurea Magistrale in Fisica Obiettivo formativo del corso di laurea è la formazione di un fisico con solida preparazione di base ed adeguate conoscenze specialistiche in uno dei settori della fisica moderna corrispondenti al curriculum prescelto. A tal fine, il percorso formativo prevede il completamento della formazione di base attraverso corsi di fisica teorica, di fisica matematica e di laboratorio sperimentale comuni ai vari indirizzi e l’approfondimento specialistico relativo al curriculum prescelto tra quelli che si intendono attivare e che trovano una precisa definizione nel regolamento didattico del corso di studio. Sono tutti fortemente collegati alle attività di ricerca scientifica attive nel Dipartimento, che coprono i settori della fisica della materia, della fisica delle particelle elementari, della fisica teorica, della biofisica, della fisica medica, della didattica e dei fondamenti storici ed epistemologici della fisica e delle applicazioni dell’elettronica e dell’informatica alle ricerche di fisica. Sbocchi occupazionali e professionali Corso di Laurea Magistrale in Fisica 72 La formazione metodologica, lo spettro di conoscenze e la flessibilità operativa acquisiti consentono al laureato magistrale in Fisica (oltre alla possibilità di proseguire gli studi attraverso il Dottorato di Ricerca o i master di secondo livello o scuole di specializzazione, tra le quali la S.S.I.S. per la preparazione di insegnanti per la scuola secondaria) di trovare collocazione in una ampia gamma di aree professionali, che richiedono conoscenze specialistiche relative a sistemi naturali ed artificiali, e in genere in tutte le attività ad alto grado di innovazione tecnologica nel settore sia pubblico che privato. Gli ambiti di riferimento comprendono l’industria, con particolare riguardo a quella elettronica, spaziale, dei semiconduttori e dell’energia, le attività di valutazione di qualità dei prodotti, i laboratori di ricerca e sviluppo, il monitoraggio e la valutazione ambientale, il terziario relativo all’impiego dei calcolatori (per es. sistemi di acquisizione ed elaborazione di dati), il settore finanziario. La laurea magistrale in Fisica prepara specialisti in Scienze Matematiche Fisiche e Naturali, in particolare Fisici e astronomi (ISTAT 2.1.1.1) e più specificamente Fisici (ISTAT 2.1.1.1.1), Ricercatori e tecnici laureati nelle scienze fisiche (ISTAT 2.6.2.0.1) e Professori di scienze matematiche e fisiche (ISTAT 2.6.3.2.1) per i quali è richiesta l’acquisizione dell’abilitazione e il superamento di prove concorsuali secondo la normativa vigente. Il corso prepara alle professioni di: • Fisici e astronomi • Fisici Percorso formativo La laurea magistrale in Fisica e’ articolata nei seguenti curricula: • Biosistemi • Fisica della materia • Fisica nucleare e subnucleare • Teorico generale Ai sensi del Manifesto generale degli Studi della Sapienza, in nessun caso è ammessa la frequenza ed il sostenimento degli esami di profitto degli insegnamenti dei corsi di Laurea Magistrale da parte di studenti iscritti a Corsi di laurea, come è altresì vietata la frequenza ed il sostenimento degli esami di profitto degli insegnamenti dei corsi di laurea da parte di studenti iscritti a Corsi di Laurea Magistrale se non preventivamente autorizzati dalle competenti strutture didattiche. Quadro dettagliato del percorso formativo I corsi dei diversi curricula si svolgono nei primi 3 semestri del biennio, mentre il 4 è dedicato alla preparazione della tesi. Tutti i curricula della classe LM-17 condividono 30 CFU comuni, corrispondenti ai seguenti corsi, obbligatori per tutti: • Laboratorio di fisica (FIS/01, caratterizzante, 12 CFU) che si svolge su basa annuale • Meccanica quantistica relativistica (FIS/02, caratterizzante, 6 CFU) • Materia condensata (FIS/03, caratterizzante, 6 CFU) • Meccanica razionale (MAT/07, affine/integrativo, 6CFU) Nel seguito si riportano i percorsi formativi dettagliati dei curricula attivati: • Biosistemi • Fisica della materia • Fisica nucleare e subnucleare • Teorico generale 73 Corso di Laurea Magistrale in Fisica In alcuni curricula, i CFU riservati alle attività affini/integrative sono innalzati da 12 a 18, per permettere di integrare le conoscenze in altri SSD, oltre ai 12 CFU riservati ai settori CHIM/*, INF/01 e MAT/* previsti in tutti i curricula. Ai fini del raggiungimento dei 12 crediti a scelta, lo studente può scegliere uno o più insegnamenti presenti all’interno dell’offerta formativa relativa a tutti i corsi di laurea magistrale della Sapienza, purchè coerenti con il percorso formativo. Tali crediti sono indicati nei percorsi didattici dettagliati come due esami distinti, ma possono essere acquisiti sia attraverso 2 esami da 6 CFU che attraverso un unico esame da 12 CFU. Ai fini del conteggio del numero massimo di 12 esami (D.M. 16/3/2007, Art. 4 c. 2), i corsi a scelta contano comunque come un unico esame (D.M. 22/7/2007, Allegato 1 c. 2). Ai sensi del Manifesto generale degli Studi della Sapienza, in nessun caso è ammessa la frequenza ed il sostenimento degli esami di profitto degli insegnamenti dei corsi di laurea da parte di studenti iscritti a Corsi di laurea magistrale se non preventivamente autorizzati dalle competenti strutture didattiche. Curriculum BIOSISTEMI anno semestre titolo Corso di Laurea Magistrale in Fisica 74 CFU SSD ambito I 1 Meccanica quantistica relativistica 6 FIS/02 caratterizzante I 1 Materia condensata 6 FIS/03 caratterizzante I 1 Biofisica computazionale 6 FIS/03 caratterizzante I 1 Corso a scelta nell’elenco degli affini/integrativi* 6 I 2 Corso curriculare B* 6 FIS/02 I 2 Meccanica razionale 6 MAT/07 affine/integrativo I 2 Corso scelto nell’elenco degli affini/integrativi* 6 affine/integrativo I annuale Laboratorio di fisica 12 FIS/01 caratterizzante I 2 Corso a scelta libera 6 a scelta II 3 Corso curriculare A* 6 II 3 Corso a scelta libera 6 II 3 Corso monografico di fisica avanzata 9 II 3 Tirocinio di preparazione alla tesi di laurea 3 altre attività II 4 Svolgimento della tesi di laurea 36 esama finale (DM 270, art. 10, comma 5, lettera a)* (DM 270, art. 10, comma 5, lettera a)* affine/integrativo FIS/03 caratterizzante caratterizzante a scelta FIS/01 caratterizzante A norma di ordinamento, il piano di studio individuale deve contenere necessariamente almeno 12 CFU scelti tra i settori MAT/*, INF/*, CHIM/*, BIO/*: di questi 6 CFU vengono acquisiti con il corso obbligatorio di Meccanica razionale ed i rimanenti 6 CFU possono essere acquisiti come corso affine integrativo oppure come corso a scelta libera. * Poiché il semestre di erogazione dei corsi è fissato nel piano didattico consultabile nel sito del Dipartimento all’indirizzo: http://www.phys.uniroma1.it/DipWeb/didattica/ccl/2012-13/LM1213.htm i crediti relativi agli insegnamenti prescelti possono essere acquisiti anche in semestri diversi da quelli indicati in tabella. BIOSISTEMI Corsi affini/integrativi 6 BIO/10 Biofisica teorica 6 FIS/02 Biologia molecolare 6 BIO/11 Fisica computazionale della materia 6 INF/01 Fisica dei solidi I 6 FIS/03 Fisica dei liquidi 6 FIS/03 Fisica del laser ad elettroni liberi 6 FIS/04 Fisica medica 6 FIS/07 Fisica dei sistemi complessi 6 FIS/03 Fisica sanitaria 6 FIS/07 Genetica ed evoluzione 6 FIS/07 Meccanica statistica dei sistemi disordinati 6 FIS/02 Metodi fisici per la biomedicina 6 FIS/01 Metodi numerici per la fisica 6 INF/01 Modelli di reti neurali 6 MAT/07 Spettroscopia a radio frequenze Simulazione atomistica 6 FIS/03 6 FIS/03 6 FIS/03 6 FIS/03 6 FIS/03 6 FIS/03 Fisica dei sistemi dinamici 6 FIS/02 Meccanica statistica dei sistemi disordinati 6 FIS/02 Corsi curriculari A Biofisica II Fisica dei sistemi a molti corpi Metodi spettroscopici della materia condensata Simulazione atomistica Corsi curriculari B 75 Corso di Laurea Magistrale in Fisica Biochimica Curriculum FISICA DELLA MATERIA anno semestre titolo Corso di Laurea Magistrale in Fisica 76 CFU SSD ambito I 1 Meccanica quantistica relativistica 6 FIS/02 caratterizzante I 1 Materia condensata 9 FIS/03 caratterizzante I 1 Corso scelto nell’elenco degli affini/integrativi* 6 I 1 Meccanica statistica e fenomeni critici 9 FIS/02 caratterizzante I 2 Fisica dei solidi I 6 FIS/03 caratterizzante I 2 Meccanica razionale 6 MAT/07 affine/integrativo I 2 Corso a scelta libera 6 a scelta I annuale Laboratorio di fisica 12 FIS/01 caratterizzante II 3 Corso curriculare* 6 affine/integrativo II 3 Corso a scelta libera 6 II 3 Corso monografico di fisica avanzata 9 II 3 Tirocinio di preparazione alla tesi di laurea 3 altre attività II 4 Svolgimento della tesi di laurea 36 esama finale (DM 270, art. 10, comma 5, lettera a)* (DM 270, art. 10, comma 5, lettera a)* affine/integrativo FIS/01 FIS/02 FIS/03 INF/01 a scelta FIS/01 caratterizzante A norma di ordinamento, il piano di studio individuale deve contenere necessariamente almeno 12 CFU scelti tra i settori MAT/*, INF/*, CHIM/*: di questi 6 CFU vengono acquisiti con il corso obbligatorio di Meccanica razionale ed i rimanenti 6 CFU possono essere acquisiti come corso affine integrativo oppure come corso a scelta libera. * Poiché il semestre di erogazione dei corsi è fissato nel piano didattico consultabile nel sito del Dipartimento all’indirizzo: http://www.phys.uniroma1.it/DipWeb/didattica/ccl/2012-13/LM1213.htm i crediti relativi agli insegnamenti prescelti possono essere acquisiti anche in semestri diversi da quelli indicati in tabella. FISICA DELLA MATERIA Corsi affini/integrativi Fisica dei sistemi complessi 6 FIS/03 Fisica delle superfici e delle nanostrutture 6 FIS/03 Instabilità idrodinamiche 6 FIS/03 Metodi numerici per la fisica 6 INF/01 Metodi spettroscopici della materia condensata 6 FIS/03 Superconduttività e superfluidità 6 FIS/03 Simulazione atomistica 6 FIS/03 Transizione di fase e fenomeni critici 6 FIS/02 Fisica dei sistemi a molti corpi 6 FIS/03 Fisica dei sistemi dinamici 6 FIS/02 Meccanica statistica dei sistemi disordinati 6 FIS/02 Ottica non lineare e quantistica 6 FIS/01 Informazione e computazione quantistica Fisica computazionale della materia Fisica dei liquidi 6 FIS/03 6 INF/01 6 FIS/03 77 Corso di Laurea Magistrale in Fisica Corsi curriculari Curriculum FISICA NUCLEARE E SUBNUCLEARE anno semestre titolo Corso di Laurea Magistrale in Fisica 78 CFU SSD ambito I 1 Meccanica quantistica relativistica 6 FIS/02 caratterizzante I 1 Interazioni elettrodeboli 6 FIS/02 caratterizzante I 1 Materia condensata 6 FIS/03 caratterizzante I 1 Corso scelto nell’elenco degli affini/integrativi* 6 I 2 Fisica nucleare e subnucleare II 9 FIS/01 I 2 Meccanica razionale 6 MAT/07 affine/integrativo I 2 Corso a scelta libera 6 a scelta I annuale Laboratorio di fisica 12 FIS/01 caratterizzante II 3 Corso curriculare A* 6 affine/integrativo II 3 Corso a scelta libera 6 a scelta II 3 Corso monografico di fisica avanzata nucleare e subnucleare 12 FIS/04 caratterizzante II 3 Tirocinio di preparazione alla tesi di laurea 3 altre attività II 4 Svolgimento della tesi di laurea 36 esama finale (DM 270, art. 10, comma 5, lettera a)* (DM 270, art. 10, comma 5, lettera a)* affine/integrativo FIS/01 FiS/04 caratterizzante A norma di ordinamento, il piano di studio individuale deve contenere necessariamente almeno 12 CFU scelti tra i settori MAT/*, INF/*, CHIM/*: di questi 6 cfu vengono acquisiti con il corso obbligatorio di Meccanica razionale ed i rimanenti 6 cfu possono essere acquisiti come corso affine integrativo oppure come corso a scelta libera * Poiché il semestre di erogazione dei corsi è fissato nel piano didattico consultabile nel sito del Dipartimento all’indirizzo: http://www.phys.uniroma1.it/DipWeb/didattica/ccl/2012-13/LM1213.htm i crediti relativi agli insegnamenti prescelti possono essere acquisiti anche in semestri diversi da quelli indicati in tabella. FISICA NUCLEARE E SUBNUCLEARE Corsi affini/integrativi Metodi informatici per la fisica Elettronica generale Fisica astro-particellare Fisica dei sistemi complessi Fisica del laser ad elettroni liberi Fisica delle superfici e delle nanostrutture Cibernetica generale Informazione e computazione quantistica Interazioni deboli nel modello standard e sue estensioni Introduzione alla gravità quantistica Simmetrie ed interazioni fondamentali 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 INF/01 FIS/01 FIS/01 FIS/03 FIS/04 FIS/03 INF/01 FIS/03 FIS/04 FIS/02 FIS/02 6 6 6 6 6 6 6 FIS/01 FIS/01 FIS/04 FIS/01 FIS/01 FIS/01 FIS/01 79 Elettronica digitale Fisica astro-particellare Fisica nucleare Fisica delle particelle elementari Fisica sperimentale delle particelle elementari Gravitazione sperimentale Metodi sperimentali per le particelle elementari Corso di Laurea Magistrale in Fisica Corso curriculare A Curriculum TEORICO GENERALE anno semestre titolo Corso di Laurea Magistrale in Fisica 80 CFU SSD ambito I 1 Meccanica quantistica relativistica 6 FIS/02 caratterizzante I 1 Materia condensata 6 FIS/03 caratterizzante I 1 Corso scelto nella lista AA* 6 FIS/02 caratterizzante I 1 Corso scelto nell’elenco degli affini/integrativi* 6 affine/integrativo I 2 Meccanica razionale 6 MAT/07 affine/integrativo I 2 Corso curriculare B* 6 FIS/01 FIS/02 FIS/03 I 2 Corso a scelta libera 6 a scelta I annuale Laboratorio di fisica 12 FIS/01 caratterizzante II 3 Corso curriculare A1* 6 FIS/02 caratterizzante II 3 Corso curriculare A* 6 FIS/02 FIS/08 caratterizzante II 3 Corso a scelta libera 6 II 3 Corso monografico di fisica avanzata 9 II 3 Tirocinio di preparazione alla tesi di laurea 3 altre attività II 4 Svolgimento della tesi di laurea 36 esama finale (DM 270, art. 10, comma 5, lettera a)* (DM 270, art. 10, comma 5, lettera a)* affine/integrativo a scelta FIS/01 caratterizzante A norma di ordinamento, il piano di studio individuale deve contenere necessariamente almeno 12 CFU scelti tra i settori MAT/*, INF/*, CHIM/*: di questi 6 cfu vengono acquisiti con il corso obbligatorio di Meccanica razionale ed i rimanenti 6 cfu possono essere acquisiti come corso affine integrativo oppure come corso a scelta libera * Poiché il semestre di erogazione dei corsi è fissato nel piano didattico consultabile nel sito del Dipartimento all’indirizzo: http://www.phys.uniroma1.it/DipWeb/didattica/ccl/2012-13/LM1213.htm i crediti relativi agli insegnamenti prescelti possono essere acquisiti anche in semestri diversi da quelli indicati in tabella. Corsi curriculari del curriculum Teorico Generale: Corsi curriculari AA Interazioni elettrodeboli 6 FIS/02 Meccanica statistica e fenomeni critici 6 FIS/02 Relativita’ generale 6 FIS/02 6 FIS/02 6 FIS/02 6 FIS/02 6 FIS/02 6 FIS/02 6 FIS/02 6 FIS/02 6 FIS/02 6 6 6 6 6 6 FIS/02 FIS/02 FIS/02 FIS/08 FIS/02 FIS/02 6 6 6 6 6 6 6 6 6 FIS/03 FIS/03 FIS/01 FIS/02 FIS/02 FIS/02 FIS/01 FIS/02 FIS/02 Corsi curriculari A1 Fisica dei sistemi dinamici Meccanica statistica dei sistemi disordinati Onde non lineari e solitoni Interazioni elettrodeboli Meccanica statistica e fenomeni critici Relatività generale 81 Fisica dei sistemi dinamici Onde nonlineari e solitoni Meccanica statistica dei sistemi disordinati Meccanica statistica e fenomeni critici Relatività generale Storia della fisica Elettrodinamica quantistica Teoria dei campi Corso di Laurea Magistrale in Fisica Corsi curriculari A Corsi curriculari B Fisica dei sistemi a molti corpi Fisica dei solidi I Fisica nucleare e subnucleare II Interazioni elettrodeboli Meccanica statistica dei sistemi disordinati Meccanica statistica e fenomeni critici Ottica non lineare e quantistica Relatività generale Teoria dei campi segue > TEORICO GENERALE Corsi curriculari B Reti neurali Onde gravitazionali, stelle e buchi neri Elettrodinamica quantistica Superconduttività e superfluidità 6 6 6 6 FIS/02 FIS/02 FIS/02 FIS/03 Corsi affini/integrativi Corso di Laurea Magistrale in Fisica 82 Biofisica teorica Interazioni deboli nel modello standard e sue estensioni Introduzione alla gravità quantistica Metodi numerici per la fisica Simmetrie ed interazioni fondamentali Storia della fisica Gravitazione sperimentale Informazione e computazione quantistica Superconduttività e superfluidità 6 6 6 6 6 6 6 6 6 FIS/02 FIS/04 FIS/02 FIS/01 FIS/02 FIS/08 FIS/01 FIS/03 FIS/03 Insegnamenti non curriculari L’offerta formativa del corso di Laurea Magistrale in Fisica è ulteriormente arricchita mediante l’erogazione dei seguenti insegnamenti non curriculari: Insegnamento CFU SSD Elettrodinamica del plasma 6 FIS/01 Introduzione alla teoria dei processi stocastici ed applicazioni alla fisica 6 FIS/02 Tutor di riferimento Prof. Prof. Prof. Prof. Prof. Daniele del Re Antonio Di Domenico Riccardo Faccini Marco Grilli Fabio Sciarrino Norme generali Requisiti di ammissione Per l’accesso alla Laurea Magistrale in Fisica è richiesto il possesso della laurea o del diploma universitario di durata triennale, ovvero di altro titolo di studio conseguito all’estero, ritenuto idoneo. E’ richiesta una buona conoscenza della fisica classica e moderna, delle basi della chimica, dei necessari strumenti matematici e informatici. In ogni caso per accedere alla Laurea Magistrale in Fisica è necessario che i laureati abbiano acquisito almeno: • 20 crediti complessivi nelle discipline matematiche e/o informatiche Modalità di verifica delle conoscenze in ingresso Il possesso delle conoscenze sarà verificato da una apposita commissione, che approverà automaticamente (o valutando eventuali affinità tra settori scientifico-disciplinari) l’ammissione alla Laurea Magistrale in Fisica degli studenti che abbiano acquisito almeno: • 25 crediti nelle discipline matematiche (MAT/01-MAT/08), • 12 crediti nelle discipline informatiche (INF/01), • 5 crediti nelle discipline chimiche (CHIM/01-03 e CHIM/06), • 65 crediti nella fisica sperimentale (FIS/01), • 30 crediti nella fisica teorica, modelli e metodi matematici (FIS/02), • 6 crediti nella fisica della materia (FIS/03), 6 crediti nella fisica nucleare e subnucleare (FIS/04) e sottoporrà gli altri studenti a colloqui di verifica del possesso delle conoscenze richieste. 83 Corso di Laurea Magistrale in Fisica (MAT/01-MAT/08, INF/01, ING-INF/05) 5 crediti nelle discipline chimiche (CHIM/01-03 e CHIM/06), 65 crediti complessivi nelle discipline fisiche (FIS/01-FIS/08), di cui almeno 40 crediti nella fisica sperimentale (FIS/01), 12 crediti nella fisica teorica, modelli e metodi matematici (FIS/02), 5 crediti complessivi nella fisica della materia e/o nella fisica nucleare e subnucleare (FIS/03,FIS/04). Gli studenti che non sono in possesso di tali requisiti curriculari possono iscriversi a corsi singoli, come previsto dal Manifesto degli studi di Ateneo, e sostenere i relativi esami prima dell’iscrizione alla Laurea Magistrale. Potranno presentare domanda per l’immatricolazione al Corso di Laurea Magistrale anche gli studenti della Sapienza e provenienti da altri Atenei che non abbiano ancora conseguito la laurea, fermo restando l’obbligo di conseguirla entro le date di scadenza indicate nel Manifesto degli Studi di Ateno. Tali studenti, oltre ad effettuare le procedure descritte precedentemente, dovranno anche presentare alla Segreteria studenti, entro le date di scadenza indicate nel Manifesto degli Studi, domanda per poter essere immatricolati dopo l’ottenimento della laurea. • • • • • Tutorato Gli studenti del corso di Laurea Magistrale in Fisica possono usufruire dell’attività di tutorato svolta dai docenti indicati dal CAD, presentando alla segreteria didattica una apposita richiesta, in qualunque momento lo ritengano necessario. Gli eventuali ulteriori docenti disponibili come tutor e le modalità di tutorato verranno pubblicizzate per ciascun anno accademico mediante affissione presso la Segreteria didattica e sul sito web del corso di laurea. Percorsi di eccellenza Corso di Laurea Magistrale in Fisica 84 Il Consiglio di Area Didattica in Scienze e Tecnologie Fisiche, Scienze Fisiche e Scienze dell’Universo istituisce un Percorso di eccellenza per il corso di Laurea Magistrale in Fisica, allo scopo di valorizzare la formazione degli studenti iscritti, meritevoli e interessati ad attività di approfondimento e di integrazione culturale. Il percorso offre attività formative aggiuntive a quelle del corso di studio al quale è iscritto lo studente, costituite da approfondimenti disciplinari e interdisciplinari, attività seminariali e di tirocinio secondo un programma che verrà personalizzato e concordato con ogni singolo studente. Lo studente che abbia ottenuto l’accesso al Percorso di eccellenza viene affidato ad un docente o tutor che ne segue il percorso e collabora alla organizzazione delle attività, concordate con lo studente, per un impegno massimo di 200 ore annue. L’accesso al Percorso di eccellenza avviene su domanda dell’interessato, con istanza presentata entro il 31 ottobre al Consiglio di Area Didattica, al termine del primo anno di frequenza del Corso di laurea. I requisiti richiesti sono: • acquisizione entro il 31 ottobre di tutti i Crediti Formativi Universitari (CFU) previsti nel primo anno • conseguimento di una media pesata dei voti d’esame non inferiore a ventisette/trentesimi (27/30) Per poter proseguire nel Percorso di eccellenza lo studente deve acquisire tutti i crediti previsti per l’anno di frequenza entro il 31 ottobre con una votazione media pesata non inferiore a ventisette/trentesimi (27/30). La verifica dei requisiti predetti viene effettuata, al termine di ogni anno accademico, dal Consiglio di Area Didattica su relazione del docente di riferimento. Contestualmente al conseguimento del titolo di laurea triennale, lo studente che ha concluso un Percorso di eccellenza riceve un’attestazione del percorso svolto, rilasciata dalla Presidenza della Facoltà, con le modalità previste per gli altri tipi di certificazione, che andrà registrata sulla carriera dello studente stesso. Unitamente a tale certificazione, l’Università conferisce allo studente un premio pari all’importo delle tasse versate nell’ultimo anno di corso. I termini e le modalità per la richiesta di partecipazione al percorso di eccellenza sono indicati sul sito web del corso di laurea, dove si può anche prendere visione del bando di concorso e scaricare il facsimile della domanda di ammissione. Prova finale Ulteriori informazioni nella Sezione “Norme generali comuni ai corsi di Laurea Magistrale” Il testo integrale del Regolamento è consultabile all’indirizzo: www.phys.uniroma1.it/DipWeb/didattica/ccl/2012-13/Progr_Did_270.html 85 Corso di Laurea Magistrale in Fisica Per essere ammesso alla prova finale lo studente deve aver conseguito tutti i CFU previsti dall’ordinamento didattico per le attività diverse dalla prova finale e deve aver adempiuto alle formalità amministrative previste dal Regolamento didattico di Ateneo. La prova finale consiste nella discussione di una tesi, costituita da un documento scritto, eventualmente in lingua inglese, che presenta i risultati di uno studio originale, teorico o sperimentale, su un argomento di ricerca. La preparazione della tesi si svolge sotto la direzione di un relatore (che può essere un docente del Corso di laurea o di altri corsi di laurea italiani o stranieri, un ricercatore di un ente di ricerca italiano o straniero, un Dottore di Ricerca o un cultore della materia con anzianità di almeno tre anni dalla Laurea specialistica o dalla Laurea secondo il previgente ordinamento) e si svolge di norma nel secondo anno del corso, occupandone circa i tre quarti del tempo complessivo. La votazione finale si basa sulla valutazione del curriculum degli studi, della tesi e della prova finale, e su ulteriori elementi rivolti ad incentivare il superamento degli esami nei tempi stabiliti dall’ordinamento didattico. La Commissione di Laurea esprime la votazione in centodecimi e può, all’unanimità, concedere al candidato il massimo dei voti con lode. Corso di Laurea Magistrale in Astronomia e Astrofisica Obiettivi formativi e descrizione del percorso formativo Corso Laurea Magistrale in Astronomia e Astrofisica 86 Gli obiettivi formativi della Laurea Magistrale in Astronomia e Astrofisica sono coerenti con quelli qualificanti della Classe LM-58 (Scienze dell’Universo). Più precisamente, i laureati del Corso di Laurea Magistrale in Astronomia e Astrofisica si caratterizzano per il raggiungimento dei seguenti obiettivi formativi: • raggiungimento di una sicura padronanza del metodo scientifico di indagine, basata su una solida cultura di base nella fisica classica e moderna e la necessaria e approfondita conoscenza ed esperienza di utilizzazione di metodologie matematiche e strumenti informatici di supporto; • approfondita conoscenza dell’astronomia e astrofisica moderne, con ampie capacità scientifiche e operative, osservative e teoriche, nelle tematiche caratterizzanti la Classe; • competenza avanzata nelle moderne strumentazioni e tecniche osservative, nonché nelle relative procedure di raccolta e di analisi dati e di elaborazione di modelli; il raggiungimento di questi requisiti li mette in grado di operare con grande autonomia, anche assumendo piena responsabilità di progetti e di strutture scientifici e tecnologici a livello nazionale e internazionale; • la conoscenza del lessico scientifico-tecnico specifico. La Laurea Magistrale in Astronomia e Astrofisica viene conferita agli studenti che abbiano conseguito i risultati di apprendimento di cui sopra e identificabili tramite i “Descrittori di Dublino”, elencati in seguito, Il raggiungimento di tali risultati avviene mediante la frequenza a corsi, laboratori, tirocini e lavoro individuale. La verifica dell’apprendimento si basa principalmente su esami orali, spesso integrati da elaborazioni scritte e relazioni sull’attività svolta. I corsi di laboratorio prevedono una parte introduttiva ex-cathedra ed una parte più strettamente applicativa, svolta nei laboratori; in questa seconda parte di attività, gli studenti, divisi in piccoli gruppi, sviluppano un argomento sperimentale e/o di calcolo numerico che richiede mezzi informatici. La verifica dell’apprendimento avviene attraverso la discussione dei risultati ottenuti e delle modalità di ottenimento, presentati in una relazione individuale scritta dal candidato. Buona parte del secondo anno di studi è occupato dalla preparazione della Tesi, che coinvolge un lavoro di studio preparatorio e poi il lavoro specifico (che può prevedere attività di tirocinio) mirante a un lavoro dalle caratteristiche di originalità. Il relatore, oltre a seguire costantemente il laureando durante la preparazione della Tesi, garantisce la congruità degli obiettivi di Tesi con il tempo disponibile. Questi studi devono permettere al laureato specialista di avere una preparazione adeguata per un eventuale proseguimento degli studi in Dottorati di Ricerca o presso corsi di Master e di Scuole di Specializzazione per l’insegnamento (secondo la normativa che sarà posta in essere). Il percorso formativo prevede il completamento della formazione di base di fisica, matematica e di laboratorio nel primo anno. Nel secondo il percorso formativo si articola su corsi atti a completare la preparazione oltreché per svolgere (per più del 50% del tempo) il lavoro originale di Tesi. Sbocchi occupazionali e professionali Il corso prepara alle professioni di: Fisici e astronomi Astronomi ed astrofisici 87 Corso Laurea Magistrale in Astronomia e Astrofisica La preparazione acquisita dal laureato magistrale in Astronomia e Astrofisica ha solide basi metodologiche, tali da aprirgli campi di lavoro ampli, in tutto l’intervallo delle applicazioni di alto livello tecnologico, con particolare riferimento alla progettazione e gestione di sistemi complessi. La Laurea Magistrale in Astronomia e Astrofisica indirizza quindi al lavoro di ricerca e di gestione di strutture e progetti tecnico-scientifici nelle Università, negli Istituti del CNR, negli Osservatori Astronomici, negli enti e istituzioni spaziali, nelle aziende pubbliche e private operanti in settori tecnologici avanzati. La Laurea Magistrale in Astronomia e Astrofisica prepara specialisti in Scienze Matematiche Fisiche e Naturali, in particolare Fisici e astronomi (ISTAT 2.1.1.1), Ricercatori (ISTAT 2.6.2.0) e Professori di scuola secondaria superiore (ISTAT 2.6.3.2) per i quali e’ richiesta comunque l’acquisizione dell’abilitazione e il superamento di prove concorsuali secondo la normativa vigente. Quadro dettagliato del percorso formativo I corsi si svolgono nei primi tre semestri del biennio, mentre il quarto è dedicato alla preparazione della tesi. Nel seguito si riporta il percorso formativo dettagliato: Laurea Magistrale in ASTRONOMIA e ASTROFISICA CFU SSD ambito I 1 Processi e plasmi astrofisici 6 FIS/05 affine/integrativo I 1 Relatività generale 6 FIS/02 caratterizzante ATe I 1 Fisica superiore 6 FIS/02 caratterizzante ATe I 2 Cosmologia fisica 6 FIS/05 caratterizzante ATe 88 I 2 Astrofisica stellare 6 FIS/05 caratterizzante AOS Corso Laurea Magistrale in Astronomia e Astrofisica anno semestre titolo I 2 Corso scelto nell’elenco degli affini/integrativi * 6 FIS/05 affine/integrativo I annuale Laboratorio di astrofisica 12 FIS/05 caratterizzante AT I 2 Corso a scelta libera 6 a scelta II 3 Metodi dell’astrofisica spaziale oppure Sistemi autogravitanti 6 FIS/05 caratterizzante AOS II 3 Corso a scelta nell’ambito del gruppo tecnologico-computazionale* 6 INF/01 FIS/05 caratterizzante AT II 3 Astrofisica superiore 6 FIS/05 caratterizzante ATe II 3 Corso a scelta libera 6 a scelta II 3 Tirocinio di preparazione alla tesi di laurea 3 altre attività II 4 Svolgimento della tesi di laurea 39 esama finale (DM 270, art. 10, comma 5, lettera a) (DM 270, art. 10, comma 5, lettera a) Ai fini del raggiungimento dei 12 crediti a scelta lo studente può scegliere uno o più insegnamenti presenti all’interno dell’offerta formativa relativa a tutti i corsi di Laurea Magistrale della Sapienza, purchè coerenti con il percorso formativo. Tali crediti sono indicati tra i corsi del secondo anno ma possono essere acquisiti in un qualsiasi semestre del biennio. *Poiché il semestre di erogazione dei corsi è fissato nel piano didattico consultabile nel sito del Dipartimento all’indirizzo http://www.phys.uniroma1.it/DipWeb/didattica/ccl/2012-13/LM1213.htm i crediti relativi agli insegnamenti prescelti possono essere acquisiti anche in semestri diversi da quelli indicati in tabella. Ai sensi del Manifesto generale degli Studi della Sapienza, in nessun caso è ammessa la frequenza ed il sostenimento degli esami di profitto degli insegnamenti dei corsi di Laurea Magistrale da parte di studenti iscritti a Corsi di laurea, come è altresì vietata la frequenza ed il sostenimento degli esami di profitto degli insegnamenti dei corsi di laurea da parte di studenti iscritti a Corsi di Laurea Magistrale se non preventivamente autorizzati dalle competenti strutture didattiche. Gruppo tecnologico-computazionale Laboratorio di calcolo avanzato (consigliato) Ottica astronomica Dinamica dei sistemi stellari CFU SSD 6 6 6 INF/01 FIS/05 FIS/05 89 Insegnamenti affini/integrativi L’offerta formativa del corso di Laurea Magistrale in Astronomia e Astrofisica è ulteriormente arricchita mediante l’erogazione dei seguenti insegnamenti: Insegnamento Astrofisica extragalattica Cosmologia teorica Dinamica dei sistemi stellari Ottica astronomica CFU SSD 6 6 6 6 FIS/05 FIS/05 FIS/05 FIS/05 Insegnamenti non curriculari L’offerta formativa del corso di Laurea Magistrale in Astronomia e Astrofisica è ulteriormente arricchita mediante l’erogazione dei seguenti insegnamenti non curriculari: Insegnamento Astrofisica delle alte energie Cosmologia osservativa Fisica delle galassie Cosmologia primordiale Tutor di riferimento CFU SSD 6 6 6 6 FIS/05 FIS/05 FIS/05 FIS/02 I nominativi dei tutor di riferimento per gli studenti del corso di Laurea Magistrale in Astronomia e Astrofisica sono i seguenti: Prof. Roberto MAOLI Prof. Marco DE PETRIS Corso Laurea Magistrale in Astronomia e Astrofisica Insegnamento Norme generali Requisiti di ammissione Per l’accesso alla Laurea Magistrale in Astronomia e Astrofisica è richiesto il possesso della laurea o del diploma universitario di durata triennale, ovvero di altro titolo di studio conseguito all’estero, ritenuto idoneo. E’ richiesta una buona conoscenza della fisica classica e moderna, delle basi della chimica, dei necessari strumenti matematici e informatici. In ogni caso per accedere alla Laurea Magistrale in Astronomia e astrofisica è necessario che i laureati abbiano acquisito almeno: • 20 crediti complessivi nelle discipline matematiche e/o informatiche Corso Laurea Magistrale in Astronomia e Astrofisica 90 • • • • • (MAT/01-MAT/08, INF/01, ING-INF/05) 5 crediti nelle discipline chimiche (CHIM/01-03 e CHIM/06), 65 crediti complessivi nelle discipline fisiche (FIS/01-FIS/08), di cui almeno 40 crediti nella fisica sperimentale (FIS/01), 12 crediti nella fisica teorica, modelli e metodi matematici (FIS/02), 5 crediti complessivi nella fisica della materia e/o nella fisica nucleare e subnucleare (FIS/03,FIS/04). Gli studenti che non sono in possesso di tali requisiti curriculari possono iscriversi a corsi singoli, come previsto dal Manifesto degli studi di Ateneo, e sostenere i relativi esami prima dell’iscrizione alla Laurea Magistrale. Potranno presentare domanda per l’immatricolazione al Corso di Laurea Magistrale anche gli studenti della Sapienza e provenienti da altri Atenei che non abbiano ancora conseguito la Laurea, fermo restando l’obbligo di conseguirla entro le date di scadenza indicate nel Manifesto degli Studi di Ateneo. Tali studenti, oltre ad effettuare le procedure descritte precedentemente, dovranno anche presentare alla Segreteria studenti, entro le date di scadenza indicate nel Manifesto degli Studi, domanda per poter essere immatricolati dopo l’ottenimento della laurea. Modalità di verifica delle conoscenze in ingresso Il possesso delle conoscenze sarà verificato da una apposita commissione, che approverà automaticamente (o valutando eventuali affinità tra settori scientifico-disciplinari) l’ammissione alla Laurea Magistrale in Astronomia e astrofisica degli studenti che abbiano acquisito almeno: • 25 crediti nelle discipline matematiche (MAT/01-MAT/08), • 6 crediti nelle discipline informatiche (INF/01), • 5 crediti nelle discipline chimiche (CHIM/01-03 e CHIM/06), • 50 crediti nella fisica sperimentale (FIS/01), • 20 crediti nella fisica teorica, modelli e metodi matematici (FIS/02), • 5 crediti nella fisica della materia o fisica nucleare e subnucleare (FIS/03 o FIS/04), • 18 crediti nell’astronomia e astrofisica (FIS/05). e sottoporrà gli altri studenti a colloqui di verifica del possesso delle conoscenze richieste. Tutorato Gli studenti del corso di Laurea Magistrale in Astronomia e astrofisica possono usufruire dell’attività di tutorato svolta dai docenti indicati dal CAD, presentando alla segreteria didattica una apposita richiesta, in qualunque momento lo ritengano necessario. Gli eventuali ulteriori docenti disponibili come tutor e le modalità di tutorato verranno pubblicizzate per ciascun anno accademico mediante affissione presso la Segreteria didattica e sul sito web del corso di laurea. Percorsi di eccellenza • acquisizione entro il 31 ottobre di tutti i Crediti Formativi Universitari (CFU) previsti nel primo anno; • conseguimento di una media pesata dei voti d’esame non inferiore a ventisette/trentesimi (27/30). Per poter proseguire nel Percorso di eccellenza lo studente deve acquisire tutti i crediti previsti per l’anno di frequenza entro il 31 ottobre con una votazione media pesata non inferiore a ventisette/trentesimi (27/30). La verifica dei requisiti predetti viene effettuata, al termine di ogni anno accademico, dal Consiglio di Area Didattica su relazione del docente di riferimento. Contestualmente al conseguimento del titolo di laurea triennale, lo studente che ha concluso un Percorso di eccellenza riceve un’attestazione del percorso svolto, rilasciata dalla Presidenza della Facoltà, con le modalità previste per gli altri tipi di certificazione, che andrà registrata sulla carriera dello studente stesso. Unitamente a tale certificazione, l’Università conferisce allo studente un premio pari all’importo delle tasse versate nell’ultimo anno di corso. 91 Corso Laurea Magistrale in Astronomia e Astrofisica Il Consiglio di Area Didattica in Scienze e Tecnologie Fisiche, Scienze Fisiche e Scienze dell’Universo istituisce un Percorso di eccellenza per il corso di Laurea Magistrale in Astronomia e Astrofisica, allo scopo di valorizzare la formazione degli studenti iscritti, meritevoli e interessati ad attività di approfondimento e di integrazione culturale. Il percorso offre attività formative aggiuntive a quelle del corso di studio al quale è iscritto lo studente, costituite da approfondimenti disciplinari e interdisciplinari, attività seminariali e di tirocinio secondo un programma che verrà personalizzato e concordato con ogni singolo studente. Lo studente che abbia ottenuto l’accesso al Percorso di eccellenza viene affidato ad un docente o tutor che ne segue il percorso e collabora alla organizzazione delle attività, concordate con lo studente, per un impegno massimo di 200 ore annue. L’accesso al Percorso di eccellenza avviene su domanda dell’interessato, con istanza presentata entro il 31 ottobre al Consiglio di Area Didattica, al termine del primo anno di frequenza del Corso di laurea. I requisiti richiesti sono: I termini e le modalità per la richiesta di partecipazione al percorso di eccellenza sono indicati sul sito web del corso di laurea, dove si può anche prendere visione del bando di concorso e scaricare il facsimile della domanda di ammissione. Prova finale Corso Laurea Magistrale in Astronomia e Astrofisica 92 Per essere ammesso alla prova finale lo studente deve aver conseguito tutti i CFU previsti dall’ordinamento didattico per le attività diverse dalla prova finale e deve aver adempiuto alle formalità amministrative previste dal Regolamento didattico di Ateneo. La prova finale consiste nella preparazione e nella discussione di una Tesi di Laurea Magistrale, di carattere teorico o sperimentale, presentata alla Commissione di Laurea sotto forma di un documento scritto, eventualmente redatto in lingua inglese. Essa viene assegnata all’inizio del II anno del corso di studi, viene svolta sotto la guida di un relatore qualificato (docente del corso di laurea o di altri corsi di laurea italiani o esteri o ricercatore di un ente di ricerca italiano o estero) e viene presentata dal candidato alla Commissione di Laurea Magistrale alla conclusione del corso di studi. La votazione finale si basa sulla valutazione del curriculum degli studi, della tesi e della prova finale, e su ulteriori elementi rivolti ad incentivare il superamento degli esami nei tempi stabiliti dall’ordinamento didattico. La Commissione di Laurea esprime la votazione in centodecimi e può, all’unanimità, concedere al candidato il massimo dei voti con lode. Norme generali comuni ai Corsi di laurea Magistrale in Fisica ed in Astronomia e Astrofisica Passaggi e trasferimenti Le domande di passaggio di studenti provenienti da altri corsi di Laurea Magistrale o specialistica della Sapienza e le domande di trasferimento di studenti provenienti da altre Università, da Accademie militari o da altri istituti militari d’istruzione superiore sono subordinate ad approvazione da parte del CAD che: • valuta la possibilità di riconoscimento totale o parziale della carriera di studio fino a quel momento seguita, con la convalida di parte o di tutti gli esami sostenuti e degli eventuali crediti acquisiti, la relativa votazione; nel caso di passaggio fra corsi ex D.M. 270 della stessa classe vanno riconosciuti almeno il 50% dei crediti acquisiti in ciascun SSD (art. 3 comma 9 del D.M. delle classi di Laurea Magistrale); • indica l’anno di corso al quale lo studente viene iscritto; • stabilisce l’eventuale obbligo formativo aggiuntivo da assolvere; • formula il piano di completamento per il conseguimento del titolo di studio. Qualora lo studente, sulla base della carriera riconosciuta, possa essere ammesso ad un anno di corso successivo a tutti quelli attivati nel vigente ordinamento, è concessa allo stesso la facoltà di scelta tra l’iscrizione al corrispondente anno di corso del previgente ordinamento oppure all’anno di corso più avanzato in quel momento attivo dell’ordinamento vigente (articolo 33, comma 5 del regolamento didattico di Ateneo). Le richieste di trasferimento ai corsi di laurea magistrale in Fisica e in Astronomia e Astrofisica devono essere presentate entro le scadenze e con le modalità specificate nel manifesto degli studi di Ateneo. 93 Chi è già in possesso del titolo di laurea quadriennale, quinquennale o specialistica acquisita secondo un ordinamento previgente, o di Laurea Magistrale acquisita secondo un ordinamento vigente e intenda conseguire un ulteriore titolo di studio può chiedere al CAD l’iscrizione ad un anno di corso successivo al primo. Le domande sono valutate dal CAD, che in proposito: 1. valuta la possibilità di riconoscimento totale o parziale della carriera di studio fino a quel momento seguita, con la convalida di parte o di tutti gli esami sostenuti e degli eventuali crediti acquisiti, la relativa votazione; nel caso di passaggio fra corsi ex D.M. 270 della stessa classe vanno riconosciuti almeno il 50% dei crediti acquisiti in ciascun SSD (art. 3 comma 9 del D.M. delle classi di Laurea Magistrale); Norme generali Abbreviazioni di corso 94 2. indica l’anno di corso al quale lo studente viene iscritto; 3. stabilisce l’eventuale obbligo formativo aggiuntivo da assolvere; 4. formula il piano di di completamento per il conseguimento del titolo di studio. Qualora lo studente, sulla base della carriera riconosciuta, possa essere ammesso ad un anno di corso successivo a tutti quelli attivati nel vigente ordinamento, è concessa allo stesso la facoltà di scelta tra l’iscrizione al corrispondente anno di corso del previgente ordinamento oppure all’anno di corso più avanzato in quel momento attivo dell’ordinamento vigente (articolo 33, comma 5 del regolamento didattico di Ateneo). Uno studente non può immatricolarsi o iscriversi ad un corso di Laurea Magistrale appartenente alla medesima classe nella quale ha già conseguito il diploma di Laurea Magistrale. Le richieste devono essere presentate entro le scadenze e con le modalità specificate nel manifesto degli studi di Ateneo. Criteri per il riconoscimento crediti Norme generali Possono essere riconosciuti tutti i crediti formativi universitari (CFU) già acquisiti se relativi ad insegnamenti che abbiano contenuti, documentati attraverso i programmi degli insegnamenti, coerenti con uno dei percorsi formativi previsti dal corso di laurea magistrale. Per i passaggi da corsi di studio della stessa classe è garantito il riconoscimento di un minimo del 50% dei crediti di ciascun settore scientifico disciplinare. Il CAD può deliberare l’equivalenza tra Settori scientifico disciplinari (SSD) per l’attribuzione dei CFU sulla base del contenuto degli insegnamenti ed in accordo con l’ordinamento del corso di laurea magistrale. I CFU già acquisiti relativi agli insegnamenti per i quali, anche con diversa denominazione, esista una manifesta equivalenza di contenuto con gli insegnamenti offerti dal corso di laurea possono essere riconosciuti come relativi agli insegnamenti con le denominazioni proprie del corso di laurea a cui si chiede l’iscrizione. In questo caso, il CAD delibera il riconoscimento con le seguenti modalità: • se i CFU corrispondenti all’insegnamento di cui si chiede il riconosci• mento coincidono con quello dell’insegnamento per cui viene esso riconosciuto, l’attribuzione avviene direttamente; se i CFU corrispondenti all’insegnamento di cui si chiede il riconoscimento sono in numero diverso rispetto all’insegnamento per cui esso viene riconosciuto, il CAD attribuirà i crediti sulla base del curriculum dello studente, anche per gruppi di esami di uno stesso SSD, eventualmente dopo colloqui integrativi; Il CAD può riconoscere come crediti le conoscenze e abilità professionali certificate ai sensi della normativa vigente in materia, nonché altre conoscenze e abilità maturate in attività formative di livello post-secondario alla cui progettazione e realizzazione l’Università abbia concorso. Tali crediti vanno a valere di norma sui 12 CFU relativi agli insegnamenti a scelta dello studente. In ogni caso, il numero massimo di crediti riconoscibili in tali ambiti non può essere superiore a 12. Le attività già riconosciute ai fini dell’attribuzione di CFU nell’ambito di corso di laurea non possono essere nuovamente riconosciute nell’ambito del corso di laurea magistrale. Piani di completamento e piani di studio individuali Ogni studente deve ottenere l’approvazione ufficiale del proprio percorso formativo da parte del CAD (con procedura on-line, sia per l’inoltro da parte dello studente sia per la notifica della relativa approvazione) prima di poter verbalizzare esami relativi ad insegnamenti che non siano obbligatori per tutti gli studenti. Lo studente può ottenere tale approvazione con due procedimenti diversi: con due procedimenti diversi: 1. aderendo ad uno dei piani di completamento del percorso formativo relativo al curriculum prescelto, predisposti annualmente dal CAD 2. presentando un piano di studio individuale che deve essere valutato dal CAD per l’approvazione 95 Un piano di completamento contiene la lista di tutti gli insegnamenti previsti nel percorso formativo del curriculum prescelto, con la lista degli esami opzionali (tra i quali lo studente indicherà quelli che intende seguire) ed un apposito spazio per l’indicazione degli insegnamenti relativi ai 12 CFU a scelta dello studente. Questi ultimi possono essere scelti fra tutti quelli presenti nell’ambito dell’intera offerta formativa della Sapienza. Il modulo di adesione si presenta on line, secondo la nuova procedura informatica di compilazione prevista dall’Università “La Sapienza”; ulteriori indicazioni sono disponibili presso la Segreteria didattica. Il modulo di adesione al piano di completamento va presentato on-line dal 1 ottobre al 31 gennaio di ogni anno. Il modulo viene inoltrato dalla Segreteria Didattica al Presidente del CAD e al responsabile dell’approvazione per la verifica che gli insegnamenti a scelta indicati siano effettivamente congruenti col percorso formativo. In caso affermativo, il piano di completamento viene approvato. In caso negativo, lo studente viene convocato dalla Segreteria Didattica per modificare l’elenco degli insegnamenti relativi ai 12 CFU a scelta. A partire dal giorno successivo a quello della delibera del CAD lo studente è autorizzato a sostenere e a verbalizzare, oltre agli esami obbligatori per tutti gli studenti, anche quelli relativi a tutti gli insegnamenti non obbligatori Norme generali Piani di completamento elencati nel piano di completamento cui ha aderito. L’adesione ad un piano di completamento può essere effettuata una sola volta per ogni anno accademico, a partire dal primo anno di corso. Piani di studio individuali 96 Qualora lo studente non intenda aderire ad alcuno dei piani di completamento proposti deve presentare un piano di studio individuale utilizzando un apposito modulo on-line; ulteriori indicazioni sono disponibili presso la Segreteria didattica. Il modulo di proposta del piano di studio individuale va presentato online dal 1 ottobre al 31 gennaio di ogni anno. Il modulo viene inoltrato dalla Segreteria Didattica al Presidente del CAD e al responsabile dell’approvazione. In caso affermativo, il piano di studio viene approvato. In caso negativo, lo studente viene convocato dalla Segreteria Didattica per la rettifica dello stesso. A partire dal giorno successivo a quello della delibera del CAD lo studente è autorizzato a verbalizzare, oltre agli esami obbligatori per tutti gli studenti, anche quelli relativi a tutti gli insegnamenti non obbligatori elencati nel piano di studio approvato. Il piano di studio individuale può essere presentato una sola volta per ogni anno accademico, a partire dal primo anno di corso. Modifica dei piani di completamento e dei piani di studio individuali Norme generali Lo studente che abbia già aderito ad un piano di completamento può, in un successivo anno accademico, aderire ad un differente piano di completamento oppure proporre un piano di studio individuale. Parimenti, lo studente al quale sia già stato approvato un piano di studio individuale può, in un successivo anno accademico, optare per l’adesione ad un piano di completamento oppure proporre un differente piano di studio individuale. In ogni modo, gli esami già verbalizzati non possono essere sostituiti e gli esami del piano di studio individuale eventualmente gia’ sostenuti devono essere in linea con il piano di completamento gia’ presentato. Modalità didattiche Le attività didattiche sono di tipo convenzionale e distribuite su base semestrale. Gli insegnamenti sono impartiti attraverso lezioni ed esercitazioni in aula e attività in laboratorio, organizzando l’orario delle attività in modo da consentire allo studente un congruo tempo da dedicare allo studio personale. La durata nominale del corso di Laurea Magistrale è di 4 semestri, pari a due anni. Crediti formativi universitari Il credito formativo universitario (CFU) misura la quantità di lavoro svolto da uno studente per raggiungere un obiettivo formativo. I CFU sono acquisiti dallo studente con il superamento degli esami o con l’ottenimento delle idoneità, ove previste. Il sistema di crediti adottato nelle università italiane ed europee prevede che ad un CFU corrispondano 25 ore di impegno da parte dello studente, distribuite tra le attività formative collettive istituzionalmente previste (ad es. lezioni, esercitazioni, attività di laboratorio) e lo studio individuale. Nei corsi di laurea magistrale in Fisica e in Astronomia e Astrofisica, in accordo coll’articolo 23 del regolamento didattico di Ateneo, un CFU corrisponde a 8 ore di lezione, oppure a 12 ore di laboratorio o esercitazione guidata. Le schede individuali di ciascun insegnamento, consultabili sul sito web del corso di laurea, riportano la ripartizione dei CFU e delle ore di insegnamento nelle diverse attività, insieme ai prerequisiti, agli obiettivi formativi e ai programmi di massima. Il carico di lavoro totale per il conseguimento della Laurea è di 120 CFU. Nell’ambito dei corsi di Laurea Magistrale in Fisica e in Astronomia e Astrofisica la quota dell’impegno orario complessivo riservata a disposizione dello studente per lo studio personale o per altre attività formative di tipo individuale è almeno il 50% dell’impegno orario complessivo. 97 Di norma, la scansione temporale è la seguente: • primo semestre: da fine settembre a gennaio; • prima sessione d’esami: febbraio; • secondo semestre: da marzo a giugno; • seconda sessione d’esami: luglio; • terza sessione d’esami: settembre. Il dettaglio delle date di inizio e fine delle lezioni di ciascun semestre e di inizio e fine di ciascuna sessione d’esami è pubblicato sul sito web del Corso di laurea. I periodi dedicati alle lezioni e agli esami non possono sovrapporsi. Prove d’esame La verifica delle conoscenze acquisite avviene mediante prove di esame orale, eventualmente precedute da una prova scritta o una prova individuale di laboratorio. La valutazione del profitto individuale dello studente, per ciascun insegnamento, viene espressa mediante l’attribuzione di un voto in trentesimi; il voto minimo per il superamento dell’esame è 18/30. Norme generali Calendario didattico Modalità di frequenza, propedeuticità, passaggio ad anni successivi La frequenza assidua di tutti i corsi è una condizione essenziale per un proficuo inserimento dello studente nell’organizzazione del corso di laurea ed è pertanto vivamente consigliata. Per i corsi che prevedono esercitazioni di laboratorio la frequenza è obbligatoria. Eventuali propedeuticità tra i corsi sono indicate nelle schede individuali di ciascun insegnamento, consultabili sul sito web del corso di laurea. Regime a tempo parziale I termini e le modalità per la richiesta del regime a tempo parziale nonché le relative norme sono stabilite nel manifesto di Ateneo e sono consultabili sul sito web della Sapienza. 98 Studenti fuori corso e validità dei crediti acquisiti Ai sensi del manifesto degli studi di Ateneo lo studente si considera fuori corso quando, avendo frequentato tutte le attività formative previste dal presente regolamento didattico, non abbia superato tutti gli esami e non abbia acquisito il numero di crediti necessario al conseguimento del titolo entro 2 anni. Ai sensi del medesimo manifesto degli studi di Ateneo: • lo studente a tempo pieno che sia fuori corso deve superare le prove mancanti al completamento della propria carriera universitaria entro il termine di 6 anni dall’immatricolazione; • lo studente a tempo parziale che sia fuori corso deve superare le prove mancanti al completamento della propria carriera universitaria entro un termine di anni pari al doppio della durata concordata per il regime a tempo parziale. Indipendentemente dai termini sopra riportati, il CAD può richiedere allo studente un colloquio di verifica delle conoscenze relative ai CFU acquisiti in una data che preceda di 9 anni quella prevista per la laurea. Norme generali Applicazione dell’art. 6 del regolamento studenti (R.D. 4.6.1938, N. 1269) Gli studenti iscritti al corso di laurea magistrale in Fisica e in Astronomia e Astrofisica, onde arricchire il proprio curriculum degli studi, possono presentare domanda per frequentare e sostenere ogni anno due esami di insegnamenti di altra’ Facolta’, secondo quanto previsto dall’Art. 6 del R.D. N.1239 del 4/6/1938, mediante domanda con autocertificazione degli esami gia’ sostenuti da indirizzare alla Segreteria Didattica che la sottoporra’ al CAD. La stessa domanda potra’ poi essere presentata alla Segreteria Studenti della Facoltà di Scienze M.F.N. entro il mese di gennaio di ogni anno. Tali esami non devono essere inseriti nel piano di studio. Visto il significato scientifico e culturale di tale norma, il CAD ha deliberato che tale richiesta possa essere avanzata soltanto da studenti che abbiano ottenuto almeno 39 crediti del corso di laurea magistrale in Fisica o in Astronomia e Astrofisica. I Dottorati di ricerca Dopo il conseguimento di una laurea specialistica è possibile proseguire nel curriculum di studi universitari per ottenere il Dottorato di ricerca. Presso il Dipartimento sono attivati corsi che portano al conseguimento di tre possibili titoli di Dottorato: Struttura dei Dottorati Il Dottorato di ricerca si articola su tre anni. L’inizio delle lezioni specialistiche di dottorato è in genere a febbraio. Oltre alle lezioni previste nei vari anni, i dottorandi sono tenuti a seguire i seminari generali che vengono tenuti nel Dipartimento nei tre anni di corso. Il dottorato in ASTRONOMIA - Astronomy, Astrophysics and Space Science* (Scuola di dottorato “Vito Volterra” in Scienze astronomiche, chimiche, fisiche, matematiche e della terra) è stato modificato e potenziato a partire dal prossimo ciclo (XXVIII). Si tratta infatti della prima attivazione di dottorato in lingua inglese in convenzione tra Sapienza e Università di Roma Tor Vergata. Al termine del ciclo dottorale verrà rilasciato titolo congiunto dalle due Università. Per il prossimo ciclo questo dottorato dispone di 8 borse universitarie (4 di Sapienza e 4 di Roma Tor vergata) e di 2 borse messe a disposizione dall’INAF tramite l’Osservatorio Astronomico di Roma e dall’Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali. Sia la prova scritta che orale saranno in inglese, come anche l’attività didattica del dottorato. Suddivisione in anni: Primo Anno Durante il primo anno i dottorandi svolgono attività didattica (principalmente in lingua inglese), seguendo i corsi messi a loro disposizione dal dottorato presso le sedi convenzionate, secondo il programma formativo approvato dal collegio docenti. Durante l’anno viene assegnato a ogni dottorando un relatore di tesi che funge anche da riferimento scientifico per il dottorando per tutto lo svolgimento del dottorato. Se il relatore è esterno alle due sedi convenzionate è possibile la nomina da parte del collegio docenti di un referente interno che si affianca al relatore. Entro fine anno il candidato presenta al collegio dei docenti il progetto di tesi, concordato con il relatore. Entro fine anno i dottorandi presentano, sotto forma di seminario, l’attività scientifica svolta. Il collegio docenti valuta attività scientifica e didattica dei candidati al fine dell’ammissione dei candidati al secondo anno. 99 Dottorati di ricerca Dottorato di Ricerca in Astronomia Astronomy; Astrophysicis and Space science 100 Secondo Anno I dottorandi proseguono l’attività didattica, più leggera rispetto al primo anno e, principalmente, svolgono il lavoro scientifico secondo il programma di tesi. Durante l’anno possono essere chiamati a tenere unaz lezione/seminario in lingua inglese su argomenti scelti dal collegio docenti. Entro fine anno i dottorandi presentano, sotto forma di seminario, l’attività scientifica svolta. Il collegio docenti valuta attività scientifica e didattica dei candidati al fine dell’ammissione dei candidati al secondo anno. Terzo Anno Nel terzo anno di dottorato i dottorandi completano il lavoro scientifico che porterà alla stesura della tesi, in lingua inglese. Entro fine anno i dottorandi presentano, sotto forma di seminario, l’attività scientifica inerente la tesi. Il collegio docenti valuta l’attività complessiva dei candidati e stende un giudizio individuale che verrà comunicato alla commissione che proporrà l’assegnazione del titolo di dottorato. Durante il secondo e terzo anno di dottorato gli studenti potranno svolgere una limitata attività didattica attiva integrativa, solo se tale da non mettere a discapito lo svolgimento della loro attività formativa e scientifica. Gli studenti di dottorato potranno svolgere periodi di ricerca all’estero. Per periodi fino a sei mesi è richiesto il consenso del coordinatore del corso; per periodi superiori la motivata deliberazione del Collegio dei Docenti. In nessun caso la permanenza in università o istituti di ricerca italiani o stranieri diversi da quelli nei quali è attivato il dottorato di ricerca può ec­cedere la metà del periodo previsto per il conseguimento del Dottorato. Tale limite non si applica in presenza di convenzioni. Dottorato di Ricerca in Fisica Dottorati di ricerca Il programma di Dottorato di Ricerca in Fisica ha come scopo principale quello di aiutare gli studenti a sviluppare una autonoma capacità di ricerca scientifica, accentuando l’originalità creativa e il rigore metodologico, e acquisendo al tempo stesso una formazione avanzata nell’ambito di una specifica professionalita’ di alto livello. Dottorato di Ricerca in Scienza dei Materiali (Curriculum del dottorato in Matematica per l’Ingegneria, Elettromagnetismo e Nanoscienze) L’obiettivo di questo Corso di Dottorato è quello di formare dottori di ricerca esperti nel campo dei materiali. Oggigiorno vi è un’enorme richiesta di materiali speciali con caratteristiche peculiari e adatti alle più svariate applicazioni. E’ importante quindi formare dei ricercatori che presentino il giusto equilibrio tra conoscenza di base e percezione degli orientamenti applicativi in una prospettiva di continua innovazione. Per i Dottorati di Ricerca in Fisica e Scienza dei Materiali, la suddivisione in anni è la seguente: 101 Dottorati di ricerca Primo Anno Il Collegio dei Docenti decide il piano didattico per il primo anno di corso, che e’ quello in cui l’attività didattica è maggiore. I dottorandi devono seguire diversi corsi, da loro scelti sulla base di un’offerta predisposta dal coordinatore, sentito il collegio dei docenti. La scelta avviene su una rosa di corsi tenuti ad hoc per il dottorato da docenti de La Sapienza e di altre università e centri di ricerca. Oltre ai corsi, cui segue esame di profitto, i dottorandi possono partecipare a una Scuola nazionale o internazionale di dottorato valida ai fini dell’attività didattica. Per il passaggio al 2° anno i dottorandi devono aver superato tutti gli esami previsti con buon profitto. Secondo Anno L’attività didattica del secondo anno e’ basata su seminari specialistici sia organizzati dal Collegio dei Docenti, che organizzati a livello dipartimentale. I dottorandi sono anche invitati a svolgere una limitata didattica attiva, in collaborazione con docenti del Dipartimento. Ci sono anche seminari organizzati e tenuti dagli stessi dottorandi, detti Seminari del “Journal Club” (dal Mese di Marzo al mese di Maggio). Entro Maggio si deve consegnare al Collegio dei Docenti il progetto di tesi, la cui adeguatezza viene valutata dal Collegio. Entro fine Ottobre il dottorando dovrà tenere un seminario, alla presenza del Collegio dei Docenti e del Dipartimento. Dalla valutazione dello stato di avanzamento del progetto di tesi dipende l’ammissione al terzo anno di corso. Terzo Anno Il terzo anno viene dedicato esclusivamente alla tesi che, a fine anno, può essere inviata ad un referee esterno deciso dal Collegio dei Docenti. Entro fine anno, i dottorandi tengono il seminario di presentazione del lavoro di tesi al Collegio dei docenti, in sessione pubblica, In seguito, il Collegio dei Docenti, raccolti i pareri scritti dei relatori ed eventuali referenti, dopo la discussione sul lavoro di tesi e sul curriculum complessivo del candidato, al fine del conseguimento stila un giudizio articolato sul candidato al titolo di dottore di ricerca. Nei tempi previsti dal regolamento di dottorato, il Rettore forma la Commissione, composta di tre membri scelti fra coloro che hanno le competenze specifiche. I candidati dovranno provvedere ad inviare le Tesi, firmate dal Coordinatore, corredate dei giudizi del relatore e della relazione del Collegio dei Docenti. Gli esami finali dovranno concludersi entro quattro mesi dalla nomina dei commissari. Per tutti i dottorati Formazione presso altri istituti Gli iscritti al dottorato di ricerca possono svolgere periodi di formazione presso università e istituti di ricerca italiani o stranieri. Per periodi fino a sei mesi è richiesto il consenso del coordinatore del corso; per periodi superiori la motivata deliberazione del Collegio dei Docenti. In nessun caso la permanenza in università o istituti di ricerca italiani o stranieri diversi da quelli nei quali è attivato il dottorato di ricerca può eccedere la metà del periodo previsto per il conseguimento del Dottorato. Tale limite non si applica in presenza di convenzioni. 102 Attività didattica Dottorati di ricerca I dottorandi del 2° e 3° anno possono svolgere una limitata attività didattica sussidiaria o integrativa che non deve in ogni caso compromettere l’attività di formazione alla ricerca, presso il Dipartimento di Fisica, presso altri Dipartimenti dell’Università “La Sapienza” o presso Dipartimenti delle altre Università di Roma. Tale attività deve essere autorizzata dal Collegio dei Docenti che ne stabilisce le modalità, indicando il titolo del corso e il tutor del corso. Il dottorando si impegna a coordinare l’orario del predetto corso di lezioni con l’insieme delle attività che si svolgono nell’ambito del Dipartimento. Il corrispettivo dovuto al dottorando viene quantificato, in termini onnicomprensivi e forfettari, commisurati alle ore di lezione svolte, ed è subordinato all’acquisizione agli atti della dichiarazione resa dal titolare dell’insegnamento. Informazioni generali Il DIPARTIMENTO DI FISICA della Sapienza è sede di attività didattica e di ricerca, è ubicato all’interno della Città Universitaria “La Sapienza”, nei due edifici denominati rispettivamente Marconi e Fermi e nella sede distaccata di via Tiburtina. Informazioni 103 Trasporti pubblici LINEE BUS 492 71 310 93 104 3 649 163 443 448 LINEE TRAM 19 LINEE METROPOLOLITANE Metro B fermate: CASTRO PRETORIO - POLICLINICO STAZIONI FERROVIARIE TERMINI - TIBURTINA dalla dalla dalla dalla stazione stazione stazione stazione Termini bus 310 o 492 Tiburtina bus 492 o 71 Termini a piedi 15 minuti Tiburtina a piedi 20 minuti Informazioni AEROPORTO L’aeroporto di Fiumicino “Leonardo da Vinci è collegato da un servizio ferroviario su due possibili itinerari: Fiumicino Aeroporto - Roma Termini no-stop Fiumicino Aeroporto - Roma Tiburtina (treno proveniente da Fara Sabina con fermate a Roma Trastevere e Roma Ostiense) Mappa della città universitaria 105 Mensa Universitaria Via Cesare de Lollis 22. Offre pasti per gli studenti a costi differenziati per fasce retributive. Informazioni Locazione degli edifici Marconi e Fermi all’interno della città universitaria Strutture BIBLIOTECA 106 Informazioni La Biblioteca del Dipartimento di Fisica ha avviato negli ultimi anni un processo di trasformazione sia dal punto di vista strutturale e logistico che dal punto di vista della modernizzazione dei servizi. Nel 2005 è stata inaugurata la nuova sede, che con spazi razionalmente distribuiti, ha permesso di rendere visibili e fruibili i nuovi servizi automatizzati. Tutto è stato reso possibile grazie all’aiuto ed alla collaborazione del personale bibliotecario e grazie alla progettualità ed all’innovazione fortemente voluta dal prof. Guido Martinelli, all’epoca direttore del Dipartimento e dal professore Giovanni Ciccotti, delegato del direttore per la biblioteca: da raccolta tradizionale di volumi cartacei la biblioteca oggi è diventata anche il luogo dove si può accedere alla rete per leggere documenti digitali in linea. La nostra biblioteca è online all’indirizzo: http://minosse.phys.uniroma1.it/web/home.html Dal portale si accede a tutti i servizi informativi e documentali messi a disposizione, ma è importante anche venire a trovarci! Informazioni Accesso e orari La biblioteca del Dipartimento di Fisica si trova al piano terra dell’Edificio Marconi, presso la Città Universitaria, sede della Sapienza, in p.le Aldo Moro, 5. è aperta dal lunedì al venerdì con orario continuato dalle 8.30 alle 18.30 ed è accessibile a chi è diversamente abile. Servizi Ai servizi della biblioteca si può accedere sia in maniera tradizionale che in modalità online. Presso la zona di accoglienza è possibile iscriversi per consultare libri e riviste presso le due sale lettura con complessivi 82 posti (tutti dotati di prese di alimentazione elettrica per PC portatili), richiedere libri in prestito a casa, ottenere articoli di riviste non possedute dalla nostra biblioteca. La biblioteca si avvale della tecnologia a radiofrequenza (RFID) che consente il controllo di tutta la movimentazione dei volumi compresa l’autoregistrazione del prestito. Agli studenti di Fisica al momento dell’iscrizione viene rilasciata la tessera, utile per le operazioni di auto prestito. Tutti i volumi posseduti dalla biblioteca (monografie e periodici) sono presenti nel catalogo elettronico consultabile al seguente indirizzo: http://opac.uniroma1.it/SebinaOpacRMS/Opac?sysb=RMSFI Insieme ai servizi di base, presso la nostra biblioteca si possono prenotare ed usare 8 computer disponibili per la navigazione in Internet e si può accedere alla rete wireless locale. La prenotazione dei computer e della wireless si effettua collegandosi al catalogo e utilizzando il bottone “servizi”. Per l’identificazione al portale si utilizza il codice utente rilasciato al momento dell’iscrizione e stampato sulla tessera personale. 107 È quasi superfluo sottolineare la grande importanza, per la ricerca storicoscientifica, della documentazione archivistica costituita dalle carte degli scienziati, per ricostruire le loro vicende e il loro pensiero. L’attività di raccolta, conservazione, riordinamento e inventariazione di questi documenti riveste inoltre un intrinseco significato culturale, anche in considerazione del ruolo sempre più importante svolto dalla scienza nella società moderna. Da alcuni anni il gruppo di Storia della fisica del Dipartimento sta lavorando alla costituzione e organizzazione di vari fondi archivistici. Al momento sono custoditi nel nostro dipartimento gli archivi personali di Mario Ageno, Edoardo Amaldi, Carlo Ballario, Giogio Careri, Marcello Conversi, Giovanni Gentile jr, Enrico Persico, Carlo Salvetti, Giorgio Salvini, Vittorio Somenzi, Bruno Touschek e Claudio Villi. I documenti custoditi ammontano ad un totale di poco meno di mille scatole d’archivio, e costituiscono nel loro complesso la più rilevante fonte esistente in Italia per lo studio della storia della fisica italiana nel secondo dopoguerra. In particolare, essendo stata estremamente rilevante la figura di Edoardo Amaldi nelle vicende scientifiche e istituzionali della fisica italiana ed europea, grandissima è l’importanza storica della documentazione costituita Informazioni I fondi archivistici dalle carte che sono confluite nel Fondo Amaldi dopo la sua scomparsa nel dicembre 1989. Queste carte, in virtù del metodico stile di lavoro e della sensibilità per la conservazione della memoria propri di Edoardo Amaldi, costituiscono una testimonianza pressoché completa di tutti gli aspetti delle sue molteplici attività. Non è eccessivo affermare che nell’Archivio Amaldi è raccolta la memoria delle vicende della fisica italiana e di buona parte della collaborazione scientifica europea nella seconda metà del Novecento. L’archivio contiene inoltre sporadiche testimonianze degli anni tra il 1928 e il 1938 che videro la collaborazione di Amaldi con Fermi, all’interno del gruppo dei ragazzi di via Panisperna, e una ricca documentazione relativa agli anni della guerra e a quelli immediatamente successivi. 108 Informazioni AULE e LABORATORI • • • • • • • • • • • • • • • • • Aula Nicola Cabibbo edificio Fermi piano terra Aula 2 edificio Fermi piano secondo Aula 3 edificio Fermi piano secondo Aula 4 edificio Fermi piano secondo Aula 5 edificio Fermi piano secondo Aula Corbino edificio Fermi piano secondo Aula 6 edificio Fermi piano quarto Aula 7 edificio Fermi piano quarto Aula 8 edificio Fermi piano quarto Laboratorio di Calcolo edificio Fermi piano interrato Aula Ettore Majorana edificio Marconi piano terra Aula Edoardo Amaldi edificio Marconi primo piano Aula Marcello Conversi edificio Marconi primo piano Aula Giorgio Careri edificio Marconi primo piano Aula Franco Rasetti edificio Marconi secondo piano Laboratori III e IV anno edificio Marconi primo piano Laboratori I e II anno Via Tiburtina 205 piano terra Informazioni sulla locazione delle strutture sono reperibili in rete sul sito web del Dipartimento. Quanto costa iscriversi a Fisica Per informazioni sulle tasse di immatricolazione consultare il sito : http://www.uniroma1.it/didattica/tasse Borse di studio Sono previste borse di studio dell’Istituto del diritto allo studio (ADISU). Per informazioni si veda il sito www.laziodisu.it alla voce ADISU ROMA UNO 109 Ci sono inoltre borse di privati, associazioni, ecc. I requisiti per avere le borse sono: condizioni economiche della famiglia e merito (voto di maturità). Informazioni Si suggerisce inoltre di verificare sul sito della Società Italiana di Fisica la eventuale disponibilità di borse di studio nell’ambito del progetto lauree scientifiche: http://www.sif.it/attivita/lauree_scientifiche Fisica e mercato del lavoro Indagine sulle attività dei laureati in Fisica alla Sapienza 110 Cosa fanno effettivamente questi laureati? In quali tipi di aziende lavorano? Come giudicano il corso di laurea che hanno seguito a suo tempo? Per avere risposta a queste domande, e altre ancora, ci si può collegare al sito di AlmaLaurea (http://www.almalaurea.it/, un servizio gestito da un consorzio di atenei italiani con il sostegno del Ministero dell’Istruzione, dell’Università e della Ricerca). In particolare, si trovano i risultati di un’indagine svolta nell’anno 2011 relativi ai laureati della specialistica del corso di Laurea in Fisica e in Astronomia e Astrofisica presso l’Università di Roma La Sapienza, indagine condotta a tre anni dalla laurea. La figura riportata in seguito mostra i vari settori in cui i laureati in Fisica e in Astronomia e Astrofisica svolgono la propria attività lavorativa. 30% 20% 10% istruzione e ricerca informatica industria altro finanza e consulenza telecomunicazioni Informazioni 0% Per ulteriori informazioni consultare il sito web del Dipartimento: www.phys.uniroma1.it alla voce FUTURE MATRICOLE Appunti 111 Appunti 112 Appunti 113
