{"id":629,"date":"2022-05-28T00:15:38","date_gmt":"2022-05-27T22:15:38","guid":{"rendered":"https:\/\/www.df.unipi.it\/ricerca\/?page_id=629"},"modified":"2023-07-20T14:20:00","modified_gmt":"2023-07-20T12:20:00","slug":"fundamental-interactions","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/www.df.unipi.it\/ricerca\/aree-di-ricerca\/fundamental-interactions\/","title":{"rendered":"Interazioni Fondamentali"},"content":{"rendered":"\n<p>L\u2019attivit\u00e0 di ricerca dell&#8217;area di Fisica delle Interazioni Fondamentali, che si svolge in fortissimo contatto con la <a href=\"http:\/\/www.pi.infn.it\">sezione di Pisa dell\u2019Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN)<\/a>, \u00e8 finalizzata alla caratterizzazione sperimentale e fenomenologica delle forze tra le particelle elementari presenti in Natura.<\/p>\n\n\n\n<p>Queste indagini si estendono tradizionalmente alle interazioni elettrodeboli e nucleari forti, e pi\u00f9 recentemente anche allo studio sperimentale delle interazioni gravitazionali su larga scala. La fenomenologia di tali interazioni \u00e8 in generale ben descritta dal Modello Standard delle Interazioni Fondamentali, che tuttavia \u00e8 incompleto sia dal punto di vista teorico che sperimentale, non fornendo spiegazioni soddisfacenti per numerosi fenomeni, come la materia e l\u2019energia oscura, le enormi diversit\u00e0 nelle masse delle particelle, la preponderanza della materia sull\u2019anti-materia nell\u2019Universo attuale. La ricerca sperimentale di fenomeni che possano aiutare a completare la descrizione del Modello Standard \u00e8 uno dei punti focali delle attivit\u00e0 dell\u2019area, che si svolge in forte connessione con le attivit\u00e0 dell\u2019area teorica.<\/p>\n\n\n\n<p><strong>Le attivit\u00e0 scientifiche del Dipartimento di Fisica dell&#8217;Universit\u00e0 di Pisa sono svolte soprattutto nell\u2019ambito di collaborazioni internazionali<\/strong>, in molti casi impegnate in esperimenti presso centri di ricerca di fisica delle particelle elementari, fisica nucleare e onde gravitazionali.<\/p>\n\n\n\n<p>Gli specifici argomenti di indagine sono altamente differenziati, spaziando in tutti i principali ambiti alla frontiera delle conoscenze nel settore, suddivisi in frontiera dell\u2019energia, frontiera dell\u2019intensit\u00e0 e frontiera cosmica. Possono essere categorizzati schematicamente come segue:<\/p>\n\n\n\n<p><strong>Ricerca agli acceleratori di particelle<\/strong>, con esperimenti focalizzati sulla verifica del Modello Standard, la determinazione dei suoi parametri liberi e la ricerca di nuovi fenomeni fisici:<\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>ricerca alla frontiera dell\u2019energia, sia attraverso la produzione diretta di nuove particelle, sia in modo indiretto attraverso le misure di precisione (esperimenti ATLAS, CMS, TOTEM, MuonE al <a href=\"http:\/\/cern.ch\/\">CERN<\/a>);<\/li>\n\n\n\n<li>ricerca alla frontiera dell\u2019intensit\u00e0 nei processi con cambiamento di \u201csapore\u201d adronico, ai collisionatori adronici o leptonici (esperimenti LHCb al CERN, Belle II<em> <\/em>a <a href=\"https:\/\/www.kek.jp\/en\/\">KEK<\/a>) e in reazioni a bersaglio fisso (esperimenti NA62 al CERN);<\/li>\n\n\n\n<li>ricerca alla frontiera dell\u2019intensit\u00e0 nei processi con violazione della conservazione del sapore leptonico (esperimenti MEG-II al <a href=\"https:\/\/www.psi.ch\/en\">PSI<\/a>, Mu2e a <a href=\"https:\/\/fnal.gov\/\">Fermilab<\/a>), e la misura di precisione di propriet\u00e0 statiche del muone (esperimento muon g-2 a Fermilab, progetto MuonE al CERN).<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<p>Maggiori informazioni: <a href=\"https:\/\/www.pi.infn.it\/?page_id=28\">https:\/\/www.pi.infn.it\/?page_id=28<\/a>.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-large\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1110\" height=\"278\" src=\"https:\/\/www.df.unipi.it\/ricerca\/wp-content\/uploads\/sites\/6\/2023\/03\/12-CMS-1110x278.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-1534\" srcset=\"https:\/\/www.df.unipi.it\/ricerca\/wp-content\/uploads\/sites\/6\/2023\/03\/12-CMS-1110x278.jpg 1110w, https:\/\/www.df.unipi.it\/ricerca\/wp-content\/uploads\/sites\/6\/2023\/03\/12-CMS-720x180.jpg 720w, https:\/\/www.df.unipi.it\/ricerca\/wp-content\/uploads\/sites\/6\/2023\/03\/12-CMS-768x192.jpg 768w, https:\/\/www.df.unipi.it\/ricerca\/wp-content\/uploads\/sites\/6\/2023\/03\/12-CMS-1536x384.jpg 1536w, https:\/\/www.df.unipi.it\/ricerca\/wp-content\/uploads\/sites\/6\/2023\/03\/12-CMS.jpg 1920w\" sizes=\"auto, (max-width: 1110px) 100vw, 1110px\" \/><figcaption class=\"wp-element-caption\">CMS detector in open configuration, with the beam pipe running across one endcap (right) and the barrel (left) sections<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-large\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1110\" height=\"551\" src=\"https:\/\/www.df.unipi.it\/ricerca\/wp-content\/uploads\/sites\/6\/2023\/03\/28-1110x551.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-1552\" srcset=\"https:\/\/www.df.unipi.it\/ricerca\/wp-content\/uploads\/sites\/6\/2023\/03\/28-1110x551.jpg 1110w, https:\/\/www.df.unipi.it\/ricerca\/wp-content\/uploads\/sites\/6\/2023\/03\/28-720x357.jpg 720w, https:\/\/www.df.unipi.it\/ricerca\/wp-content\/uploads\/sites\/6\/2023\/03\/28-768x381.jpg 768w, https:\/\/www.df.unipi.it\/ricerca\/wp-content\/uploads\/sites\/6\/2023\/03\/28-1536x762.jpg 1536w, https:\/\/www.df.unipi.it\/ricerca\/wp-content\/uploads\/sites\/6\/2023\/03\/28.jpg 1920w\" sizes=\"auto, (max-width: 1110px) 100vw, 1110px\" \/><figcaption class=\"wp-element-caption\">A cutout view of the Belle II experiment Vertex Detector. The pixel detector, at the center, is surrounded by four layers of double-sided silicon strip detectors. The outer diameter is approximately 30 cm.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-large\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1110\" height=\"788\" src=\"https:\/\/www.df.unipi.it\/ricerca\/wp-content\/uploads\/sites\/6\/2023\/03\/29-1110x788.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-1589\" srcset=\"https:\/\/www.df.unipi.it\/ricerca\/wp-content\/uploads\/sites\/6\/2023\/03\/29-1110x788.png 1110w, https:\/\/www.df.unipi.it\/ricerca\/wp-content\/uploads\/sites\/6\/2023\/03\/29-720x511.png 720w, https:\/\/www.df.unipi.it\/ricerca\/wp-content\/uploads\/sites\/6\/2023\/03\/29-768x545.png 768w, https:\/\/www.df.unipi.it\/ricerca\/wp-content\/uploads\/sites\/6\/2023\/03\/29-1536x1091.png 1536w, https:\/\/www.df.unipi.it\/ricerca\/wp-content\/uploads\/sites\/6\/2023\/03\/29.png 1829w\" sizes=\"auto, (max-width: 1110px) 100vw, 1110px\" \/><figcaption class=\"wp-element-caption\">Scheme of the MEG II experiment. Photons and positrons from the decay of muons are stopped in a target placed at the center of the detector system and are measured by the liquid Xe detector and the positron spectrometer embedding a superconducting magnet. <a href=\"https:\/\/doi.org\/10.3390\/sym13091591\">Symmetry 13, 1591 (2021)<\/a>.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<p><strong>Ricerca basata sulla misura di radiazione cosmica<\/strong> in laboratori sotterranei, nell\u2019alta atmosfera o nello spazio, focalizzata sulla ricerca di nuovi fenomeni astrofisici o legati a processi su scala cosmologica (<a href=\"https:\/\/www.pi.infn.it\/?page_id=2263\">link<\/a>), svolta in collaborazione con l\u2019area astrofisica:<\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>esperimenti su radiazione cosmica carica (CALET, MAGIC, AMS-02), radiazione elettromagnetica di alta energia, inclusi raggi gamma (CTA, Fermi), e studi polarimetrici nei raggi X (IXPE, e-XTP), neutrini di origine astrofisica (KM3NeT)<\/li>\n\n\n\n<li>misura delle propriet\u00e0 della radiazione cosmica di fondo a microonde (LiteBIRD, LSPE);<\/li>\n\n\n\n<li>ricerca diretta di materia oscura (Darkside ai <a href=\"https:\/\/www.lngs.infn.it\/\">Laboratori Nazionali del Gran Sasso<\/a>) e di particelle esotiche di rilevanza cosmologica quali gli assioni (QUAX, STAX, AXIOMA);<\/li>\n\n\n\n<li>ricerca in fisica della gravitazione tramite la rivelazione di onde gravitazionali (Virgo a <a href=\"https:\/\/www.ego-gw.it\/\">EGO<\/a>, Einstein Telescope) e verifiche della relativit\u00e0 generale (GG, <a href=\"https:\/\/web.infn.it\/GINGER\/index.php\/it\/home\">GINGER<\/a>, MAGIA).<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-columns is-layout-flex wp-container-core-columns-is-layout-9d6595d7 wp-block-columns-is-layout-flex\">\n<div class=\"wp-block-column is-layout-flow wp-block-column-is-layout-flow\">\n<figure class=\"wp-block-image size-large\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1110\" height=\"386\" src=\"https:\/\/www.df.unipi.it\/ricerca\/wp-content\/uploads\/sites\/6\/2023\/03\/10-1110x386.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-1524\" srcset=\"https:\/\/www.df.unipi.it\/ricerca\/wp-content\/uploads\/sites\/6\/2023\/03\/10-1110x386.png 1110w, https:\/\/www.df.unipi.it\/ricerca\/wp-content\/uploads\/sites\/6\/2023\/03\/10-720x250.png 720w, https:\/\/www.df.unipi.it\/ricerca\/wp-content\/uploads\/sites\/6\/2023\/03\/10-768x267.png 768w, https:\/\/www.df.unipi.it\/ricerca\/wp-content\/uploads\/sites\/6\/2023\/03\/10-1536x534.png 1536w, https:\/\/www.df.unipi.it\/ricerca\/wp-content\/uploads\/sites\/6\/2023\/03\/10.png 1920w\" sizes=\"auto, (max-width: 1110px) 100vw, 1110px\" \/><figcaption class=\"wp-element-caption\">Aerial view of the Advanced Virgo interferometer at EGO near Pisa, and Virgo tunnel. Credits: EGO\/Virgo<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-large\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1110\" height=\"374\" src=\"https:\/\/www.df.unipi.it\/ricerca\/wp-content\/uploads\/sites\/6\/2023\/03\/16finale-1110x374.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-1557\" srcset=\"https:\/\/www.df.unipi.it\/ricerca\/wp-content\/uploads\/sites\/6\/2023\/03\/16finale-1110x374.png 1110w, https:\/\/www.df.unipi.it\/ricerca\/wp-content\/uploads\/sites\/6\/2023\/03\/16finale-720x243.png 720w, https:\/\/www.df.unipi.it\/ricerca\/wp-content\/uploads\/sites\/6\/2023\/03\/16finale-768x259.png 768w, https:\/\/www.df.unipi.it\/ricerca\/wp-content\/uploads\/sites\/6\/2023\/03\/16finale-1536x517.png 1536w, https:\/\/www.df.unipi.it\/ricerca\/wp-content\/uploads\/sites\/6\/2023\/03\/16finale.png 1600w\" sizes=\"auto, (max-width: 1110px) 100vw, 1110px\" \/><figcaption class=\"wp-element-caption\">Left: Photograph of the IXPE observatory, fully integrated, during the final tests prior to the installation inside the fairing of the launch vehicle&#8212;<a href=\"https:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/Falcon_9\">a Falcon 9 by Space X<\/a>. Credit: Ball Aerospace. <a href=\"https:\/\/doi.org\/10.1117\/1.JATIS.8.2.026002\">Journal of Astronomical Telescopes, Instruments, and Systems 8, 026002 (2022)<\/a>. Right: Image of a real photo-electron track recorded by one of the gas pixel detectors onboard IXPE (each hexagonal pixel is 50 micrometer-across). The photon polarization is recovered through the reconstruction of the emission direction of the track.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<p>Molte di queste iniziative beneficiano di finanziamenti provenienti dall\u2019INFN e da bandi competitivi a livello locale, nazionale ed europeo, e afferiscono a progetti anche interdisciplinari di interesse nazionale o internazionale.<\/p>\n\n\n\n<p>Esistono inoltre numerose attivit\u00e0 di ricerca e sviluppo trasversali, sinergiche in particolare con le aree sperimentali di struttura della materia e fisica medica, riguardanti lo sviluppo di tecniche di rivelazione innovative, di strumentazione per la selezione ed acquisizione dati adatta a condizioni estreme dal punto di vista ambientale e di prestazioni, di tecniche avanzate per l\u2019analisi dati, nonch\u00e9 di strumenti focalizzati su applicazioni tecnologiche maggiori informazioni: <a href=\"https:\/\/www.pi.infn.it\/?page_id=2445\">https:\/\/www.pi.infn.it\/?page_id=2445<\/a>.<\/p>\n\n\n\n<p>Tra le attivit\u00e0 strategiche \u00e8 anche inclusa la ricerca e lo sviluppo legata alla concezione e al progetto di nuove grandi infrastrutture quali acceleratori di particelle di elevata energia, o grandi interferometri gravitazionali, in discussione nella comunit\u00e0 scientifica internazionale. Le direzioni delle strategie internazionali per la fisica delle interazioni fondamentali forniranno la guida per gli sviluppi dell\u2019attivit\u00e0 dell\u2019area, tenendo conto che molti degli esperimenti in corso hanno programmi ed impegni pluriennali.<\/p>\n\n\n\n<p>Si prevede una crescita delle attivit\u00e0 sinergiche tra vari esperimenti e delle collaborazioni interdisciplinari.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>L\u2019attivit\u00e0 di ricerca dell&#8217;area di Fisica delle Interazioni Fondamentali, che si svolge in fortissimo contatto con la sezione di Pisa&hellip;<\/p>\n<p><a class=\"btn btn-dark btn-sm unipi-read-more-link\" href=\"https:\/\/www.df.unipi.it\/ricerca\/aree-di-ricerca\/fundamental-interactions\/\">Leggi tutto&#8230;<\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"parent":622,"menu_order":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","template":"","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"class_list":["post-629","page","type-page","status-publish","hentry"],"acf":[],"yoast_head":"<!-- This site is optimized with the Yoast SEO plugin v27.4 - https:\/\/yoast.com\/product\/yoast-seo-wordpress\/ -->\n<title>Interazioni Fondamentali - Dipartimento di Fisica - Unipi<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"L&#039;attivit\u00e0 di ricerca in Interazioni fondamentali del Dipartimento di Fisica dell\u00ecUniverisit\u00e0 di Pisa. 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