La didattica è parte integrante e importante della mia attività di ricercatore. Di seguito troverete informazioni sui corsi per i quali sono titolare o esercitatore (TA), o per i quali ho insegnato in passato. Dove applicabile, ho reso disponibile il materiale che ho usato per le mie esercitazioni.

Crediti: Pau Bañón Pérez

La Tonale Winter School on Cosmology è una scuola invernale di cosmologia molto nota, diretta a studenti avanzati di Master, dottorandi, e postdoc junior, che è iniziata nel 2007 e si svolge al Passo del Tonale, Italia. Sono stato docente su invito all’edizione del 2023, che si è svolta tra il 3 e il 9 Dicembre 2023, e dove ho tenuto quattro lezioni avanzate sulle tensioni cosmologiche.

Le slides usate durante le lezioni, e le domande discusse durante le sessioni di gruppi di studio (entrambe in inglese), sono disponibili di sotto.

  • Lezione 1: Basi di cosmologia teorica e osservazionale [Slides]

  • Lezione 2: Misure della costante di Hubble – la tensione di Hubble [Slides]

  • Lezione 3: Come (non) risolvere la tensione di Hubble? [Slides]

  • Lezione 4: Altre tensioni e sfide per la ΛCDM [Slides]

  • Domande per i gruppi di studio

UNIVERSITà degli studi di TRENTO


A.A. 2023/2024

FISICA GENERALE I (SECONDO MODULO)

Corso di 6 CFU per la Laurea Triennale in Matematica (~10 ore di esercitazione tenute dal Prof. Massimiliano Rinaldi), che coprirà la termodinamica classica.

Orario del corso: Lunedì 10:30-12:30 (aula A103), Giovedì 15:30-17:30 (aula A103)

Informazioni di base del corso e materiale utile:

Il materiale didattico (solo in Italiano) sarà postato qui mano a mano quando disponibile. Materiale molto utile, compresi esami precedenti, è disponibile su questa pagina (scrollate in basso per le informazioni dello stesso corso tenuto durante gli anni accademici precedenti), sulla pagina del Prof. Stefano Oss (si faccia riferimento a “Fisica Generale I) e la pagina del Prof. Franco Dalfovo (si faccia riferimento alla parte di termodinamica di “Fisica Generale I, primo e secondo modulo”).

  • Lezione 1: Introduzione alla termodinamica, coordinate termodinamiche [Note] [Informazioni di base del corso]

  • Lezione 2: Termometri, termometri a gas, gas ideali, equilibrio termico e trasformazioni termodinamiche [Note]

  • Lezione 3: Sistemi idrostatici, cenni sulle derivate parziali e relativi teoremi matematici utili, lavoro adiabatico, energia interna, calore, primo principio della termodinamica [Note]

  • Lezione 4: Vecchio calore e suo equivalente meccanico, cenni sulle transizioni di fase e sui calori latenti, primo principio in forma differenziale, funzioni di stato e differenziali esatti, sistemi idrostatici, primo principio per sistemi idrostatici, calori specifici molari [Note]

  • Lezione 5: Esperimento di Joule, primo principio per un gas ideale, energia interna per un gas ideale, trasformazioni isoterme quasistatiche per un gas ideale, trasformazioni isobare quasistatiche per un gas ideale [Note]

  • Lezione 6: Trasformazioni isocore quasistatiche per un gas ideale, trasformazioni adiabatiche quasistatiche per un gas ideale, determinazione dell’indice adiabatico (metodo di Clément-Desormes e metodo di Rüchardt) [Note]

  • Lezione 7: Esempi di trasformazioni cicliche [Note]

  • Lezione 8: Esempi di trasformazioni cicliche (continuo), macchine termiche [Note]

  • Lezione 9: Ciclo Otto, ciclo Diesel, ciclo di Lenoir, ciclo di Carnot [Note]

  • Lezione 10: Macchine frigorifere [Note]

  • Lezione 11: Esercizi sul primo principio della termodinamica e sulle macchine termiche [Note]

  • Lezione 12: Esercizi sul primo principio della termodinamica e sulle macchine termiche [Note]

  • Lezione 13: Enunciato di Kelvin-Planck del secondo principio della termodinamica, enunciato di Clausius del secondo principio della termodinamica, equivalenza dei due enunciati, reversibilità e irreversibilità [Note]

  • Lezione 14: Teorema di Carnot, temperatura assoluta, teorema di Clausius [Note]

  • Lezione 15: Teorema di Carnot generalizzato, entropia, entropia di un gas ideale [Note]

  • Lezione 16: Entropia di un gas ideale (continuo), diagrammi entropici [Note]

  • Lezione 17: Entropia di un sistema isolato [Note]

  • Lezione 18: Entropia ed energia degradata, energia libera e potenziali termodinamici, entalpia, calori latenti e transizioni di fase [Note]

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ADVANCED TOPICS IN THEORETICAL PHYSICS

Corso di 6 CFU per la Laurea Magistrale in Fisica (~6 ore tenute dal Prof. Massimiliano Rinaldi), che coprirà le basi della cosmologia moderna.

Orario del corso: Martedì 9:30-11:30 (aula A211), Giovedì 11:30-13:30 (aula A213)

Informazioni di base del corso e materiale utile:

Il materiale didattico (solo in Inglese) sarà postato qui mano a mano quando disponibile.

  • Lezione 1: Introduzione alla cosmologia moderna [Note] [Slides introduttive]

  • Lezioni 2-4: Ripasso di Relatività Generale (tenuto da Massimiliano Rinaldi) [Note riassuntive]

  • Lezione 5: Equazioni di Boltzmann per processi di annichilazione [Note]

  • Lezione 6: Nucleosintesi primordiale, ricombinazione [Note]

  • Lezione 7: Ricombinazione (continuo), freeze-out della materia oscura [Note]

  • Lezione 8: Equazione di Boltzmann per l’oscillatore armonico, equazione di Boltzmann non collisionale per i fotoni [Note]

  • Lezione 9: Equazione di Boltzmann non collisionale per i fotoni (continuo), termine di collisione per scattering Compton [Note]

  • Lezione 10: Equazione di Boltzmann collisionale per i fotoni, equazioni di Boltzmann per la materia oscura fredda [Note]

  • Lezione 11: Equazioni di Boltzmann per la materia oscura fredda (continuo), equazioni di Boltzmann per i barioni [Note]

  • Lezione 12: Riassunto delle equazioni di Boltzmann, equazioni di Einstein perturbate per perturbazioni scalari [Note]

  • Lezione 13: Equazioni di Einstein perturbate per perturbazioni scalari (continuo), equazioni di Einstein perturbate per perturbazioni tensoriali [Note]

  • Lezione 14: Equazioni di Einstein perturbate per perturbazioni tensoriali (continuo), teorema della decomposizione, condizioni iniziali per le perturbazioni cosmologiche [Note]

  • Lezione 15: Problema dell’orizzonte e della piattezza, introduzione all’inflazione [Note]

  • Lezione 16: Implementazione dell’inflazione tramite campo scalare, onde gravitazionali inflazionarie [Note]

  • Lezione 17: Perturbazioni scalari inflazionarie [Note]

  • Lezione 18: Evoluzione di disomogeneità, funzione di trasferimento, strategia risolutiva per la sovradensità della materia oscura [Note]

  • Lezione 19: Evoluzione di disomogeneità su grandi scale attraverso l’epoca di uguaglianza materia-radiazione e l’attraversamento dell’orizzonte [Note]

  • Lezione 20: Evoluzione di disomogeneità su piccole scale attraverso l’attraversamento dell’orizzonte e l’epoca di uguaglianza materia-radiazione [Note]

  • Lezione 21: Funzione di trasferimento e spettro di potenza della materia, panoramica delle anisotropie, anisotropie su grandi scale [Note]

  • Lezione 22: Oscillazioni acustiche [Note]

  • Lezione 23: Smorzamento di Silk, spettro di anisotropie della CMB [Note]

  • Lezione 24: Spettro di anisotropie della CMB (continuo), parametri cosmologici e il modello ΛCDM [Note]

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A.a. 2022/2023

ADVANCED TOPICS IN THEORETICAL PHYSICS

Corso di 6 CFU per la Laurea Magistrale in Fisica (~8 ore tenute dal Prof. Massimiliano Rinaldi), che coprirà le basi della cosmologia moderna.

Orario del corso: Mercoledì 14:30-16:30 (aula A213), Giovedì 11:30-13:30 (aula A224)

Informazioni di base del corso e materiale utile:

Il materiale didattico (solo in Inglese) sarà postato qui mano a mano quando disponibile.

  • Lezione 1: Introduzione alla cosmologia moderna [Note] [Slides introduttive]

  • Lezioni 2-5: Ripasso di Relatività Generale (tenuto da Massimiliano Rinaldi) [Note riassuntive]

  • Lezione 6: Equazioni di Boltzmann per processi di annichilazione [Note]

  • Lezione 7: Nucleosintesi primordiale [Note]

  • Lezione 8: Ricombinazione, freeze-out della materia oscura [Note]

  • Lezione 9: Equazione di Boltzmann per l’oscillatore armonico, equazione di Boltzmann non collisionale per i fotoni [Note]

  • Lezione 10: Equazione di Boltzmann non collisionale per i fotoni (continuo), termine di collisione per scattering Compton [Note]

  • Lezione 11: Equazione di Boltzmann collisionale per i fotoni, equazioni di Boltzmann per la materia oscura fredda [Note]

  • Lezione 12: Equazioni di Boltzmann per la materia oscura fredda (continuo), equazioni di Boltzmann per i barioni, riassunto delle equazioni di Boltzmann [Note]

  • Lezione 13: Equazioni di Einstein perturbate per perturbazioni scalari [Note]

  • Lezione 14: Equazioni di Einstein perturbate per perturbazioni scalari (continuo), equazioni di Einstein perturbate per perturbazioni tensoriali [Note]

  • Lezione 15: Teorema della decomposizione, condizioni iniziali per le perturbazioni cosmologiche [Note]

  • Lezione 16: Problema dell’orizzonte e della piattezza, introduzione all’inflazione [Note]

  • Lezione 17: Implementazione dell’inflazione tramite campo scalare, onde gravitazionali inflazionarie [Note]

  • Lezione 18: Onde gravitazionali inflazionarie (continuo), perturbazioni scalari inflazionarie [Note]

  • Lezione 19: Perturbazioni scalari inflazionarie (continuo), evoluzione di disomogeneità, funzione di trasferimento, strategia risolutiva per la sovradensità della materia oscura [Note]

  • Lezione 20: Evoluzione di disomogeneità su grandi scale attraverso l’epoca di uguaglianza materia-radiazione e l’attraversamento dell’orizzonte [Note]

  • Lezione 21: Evoluzione di disomogeneità su piccole scale attraverso l’attraversamento dell’orizzonte e l’epoca di uguaglianza materia-radiazione [Note]

  • Lezione 22: Panoramica delle anisotropie, anisotropie su grandi scale, oscillazioni acustiche [Note]

  • Lezione 23: Oscillazioni acustiche (continuo), smorzamento di Silk [Note]

  • Lezione 24: Spettro di anisotropie della CMB, parametri cosmologici e il modello ΛCDM, problemi al momento aperti in cosmologia [Note]

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FISICA GENERALE I (SECONDO MODULO)

Corso di 6 CFU per la Laurea Triennale in Matematica (~10 ore di esercitazione tenute dal Dr. Pier Luigi Cudazzo), che coprirà la termodinamica classica.

Orario del corso: Lunedì 10:30-12:30 (aula A103), Giovedì 15:30-17:30 (aula A103)

Informazioni di base del corso e materiale utile:

Il materiale didattico (solo in Italiano) sarà postato qui mano a mano quando disponibile. Materiale molto utile, compresi esami precedenti, è disponibile sulla pagina del Prof. Stefano Oss (si faccia riferimento a “Fisica Generale I (DF e DM)”) e la pagina del Prof. Franco Dalfovo (si faccia riferimento alla parte di termodinamica di “Fisica Generale I, primo e secondo modulo”).

  • Lezione 1: Introduzione alla termodinamica, coordinate termodinamiche, termometri, termometri a gas, gas ideali, equilibrio termico e trasformazioni termodinamiche, introduzione al primo principio della termodinamica [Note] [Informazioni di base del corso]

  • Lezione 2: Lavoro adiabatico, energia interna, calore, primo principio della termodinamica, vecchio calore e suo equivalente meccanico, primo principio in forma differenziale, funzioni di stato e differenziali esatti, sistemi idrostatici [Note]

  • Lezione 3: Cenni sui calori latenti, cenni sulle transizioni di fase, cenni sulle derivate parziali e relativi teoremi matematici utili, esperimento di Joule, primo principio per un gas ideale, energia interna per un gas ideale, calori specifici molari [Note]

  • Lezione 4: Esempi di trasformazioni quasistatiche di un gas ideale (isoterma, isobara, isocora, adiabatica), introduzione alla trasformazioni cicliche [Note]

  • Lezione 5: Esercizi sul primo principio della termodinamica [Note]

  • Lezione 6: Esercizi sul primo principio della termodinamica [Note]

  • Lezione 7: Macchine termiche, ciclo di Carnot [Note]

  • Lezione 8: Ciclo Diesel, ciclo Otto, macchine frigorifere [Note]

  • Lezione 9: Enunciato di Kelvin-Planck del secondo principio della termodinamica, enunciato di Clausius del secondo principio della termodinamica, equivalenza dei due enunciati [Note]

  • Lezione 10: Reversibilità e irreversibilità, teorema di Carnot [Note]

  • Lezione 11: Temperatura assoluta, teorema di Clausius, entropia [Note]

  • Lezione 12: Entropia di un gas ideale [Note]

  • Lezione 13: Diagrammi entropici, entropia di un sistema isolato [Note]

  • Lezione 14: Esercitazione con Pier Luigi Cudazzo

  • Lezione 15: Entropia come grado di irreversibilità, entropia ed energia degradata, energia libera e potenziali termodinamici, entalpia, calori latenti e transizioni di fase [Note]

  • Lezione 16: Esercizi sul primo principio della termodinamica e sulle macchine termiche [Note]

  • Lezione 17: Esercizi sulle macchine termiche e sul secondo principio della termodinamica [Note]

  • Lezione 18: Esercizi sul secondo principio della termodinamica, teoria cinetica dei gas [Note]

  • Lezione 19: Teoria cinetica dei gas (continuo), distribuzione di Maxwell-Boltzmann [Note]

  • Lezione 20: Distribuzione di Maxwell-Boltzman (continuo), gas reali [Note]

  • Lezioni 21-24: Esercitazioni con Pier Luigi Cudazzo

  • Lezione 25: Entropia e disordine [Note]

  • Lezione 26: Meccanica dei fluidi [Note]

  • Lezione 27: Ripasso generale

ESAMI SCRITTI

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PERCORSO DI APPROFONDIMENTO IN FISICA

Il Percorso di Approfondimento in Fisica (PAF) fornisce una integrazione della laurea in Fisica mirata verso studenti particolarmente capaci e motivati.

Le lezioni del PAF sono tenute da vari docenti del Dipartimento di Fisica e del Dipartimento di Matematica. Durante l’A.A. 2022/2023, ho tenuto una lezione introduttiva sulla cosmologia. Informazioni di base del corso e materiale utile:

MATERIALE DIDATTICO PRE-TRENTO

Università di Stoccolma


2018: FK7050 - cosmology and particle astrophysics

Titolare del corso: Edvard Mörtsell

Libro di corso: Cosmology and Particle Astrophysics di Lars Bergström e Ariel Goobar, Springer, ISBN 978-3-540-37719-1

Informazioni di base e materiale del corso:

Vecchi esami:

2017-2018: FK4026 - programmering, numeriska metoder och statistik för fysiker (corso tenuto in svedese e norvegese)

Titolare del corso: Maria Deijfen

Libro di corso: Stokastik - sannolikhetsteori och statistikteori med tillämpningar di Sven Erick Alm e Tom Britton (in Svedese), Liber, ISBN 978-9-147-05351-3

Informazioni di base e materiale utile:

Datorövningar (esercitazioni al computer):

Räkneövningar (esercitazioni alla lavagna): si vedano gli esercizi raccomandati dal libro di corso nel programma delle lezioni di cui sopra

2017: FK7048 - mathematical methods in physics

Titolare del corso: Lars Pettersson

Libro di corso: Mathematical Methods for Physicists, 7ma Edizione di George Arfken, Hans Weber, e Frank E. Harris, Elsevier, ISBN 978-0-123-84654-9

Compiti settimanali:

2017: FK7007 - cosmology and particle astrophysics (ora fk7050)

Titolare del corso: Rahman Amanullah

Libro di corso: Cosmology and Particle Astrophysics di Lars Bergström e Ariel Goobar, Springer, ISBN 978-3-540-37719-1

Set di problemi:

Vecchi esami:

2016: FK8005 - mathematical methods in physics (ora fk7048)

Titolare del corso: Lars Pettersson

Libro di corso: Mathematical Methods for Physicists, 7ma Edizione di George Arfken, Hans Weber, e Frank E. Harris, Elsevier, ISBN 978-0-123-84654-9

Compiti settimanali:

2014: mast10011 - experimental design and data analysis

Sono stato esercitatore per questo corso presso l’University College dell’Università di Melbourne. Le note delle esercitazioni non sono disponibili.

2014: phyc10004 - physics 2: physical science and technology

Sono stato esercitatore per la parte di laboratorio di questo corso. Le note non sono disponibili.

2014: mast10016 - mathematics for biomedicine

Sono stato esercitatore per questo corso presso l’University College dell’Università di Melbourne. Le note delle esercitazioni non sono disponibili.

2013: phyc10003 - physics 1

Sono stato esercitatore per la parte di laboratorio di questo corso. Le note non sono disponibili.

Lezioni alla 2023 Tonale Winter School. Crediti: Pau Bañón Pérez