Cenni al modello del Big Bang, inflazione e materia oscura

La cosmologia ha come scopo lo studio di origine ed evoluzione dell’Universo, per averne una comprensione generale attraverso le leggi fisiche conosciute. Il modello del Big Bang, di cui si dà la descrizione teorica nel capitolo 1, è una delle formulazioni più recenti di teoria che mira a spiegare l’inizio e la successiva evoluzione dell’Universo, fino ad avanzare anche ipotesi sul suo destino futuro; è inoltre il modello generalmente accettato dalla comunità scientifica in quanto, di tutti i modelli proposti nel corso degli anni, è quello con più riscontri sperimentali e che meglio si trova in accordo con le osservazioni. I principali successi del modello vengono trattati nel capitolo 2. In particolare: si tratterà di redshift e legge di Hubble, collegati all’espansione dell’Universo, importante prova dell’attendibilità del modello del Big Bang; della radiazione cosmica di fondo, scoperta negli anni ’60 quasi per caso e poi ricondotta a ipotesi teoriche già avanzate anni prima nelle prime formulazioni del modello; della nucleosintesi primordiale, che spiega l’abbondanza attuale dei principali costituenti dell’Universo, H ed He, cosa che altrimenti non sarebbe spiegabile se si considerasse soltanto la formazione di tali elementi nelle stelle. Ovviamente anche questo modello, come si vede nel capitolo 3, non manca di problemi, a cui si è trovata una risoluzione parziale o comunque non definitiva; in questa sede tuttavia, per ragioni di spazio, tali problemi e la loro soluzione verranno soltanto accennati. Si accennerà al problema dell’Universo piatto e al problema dell’orizzonte, e a come essi possano essere spiegati introducendo il concetto di inflazione. Infine, nel capitolo 4, si accenna anche alla materia oscura, soprattutto per quanto riguarda le evidenze sperimentali che ne hanno permesso la scoperta e le prove successive che ne confermano l’esistenza. Tuttora ne ignoriamo natura e composizione, visto che a differenza della materia ordinaria non emette radiazione elettromagnetica, ma i suoi effetti gravitazionali sono evidenti ed è estremamente difficile che la sua esistenza possa essere messa in discussione.

Trasporto di carica in cristalli organici semiconduttori

Uno dei settori che più si stanno sviluppando nell'ambito della ricerca applicata è senza dubbio quello dell'elettronica organica. Nello specifico lo studio è sospinto dagli indubbi vantaggi che questi dispositivi porterebbero se venissero prodotti su larga scala: basso costo, semplicità realizzativa, leggerezza, flessibilità ed estensione. È da sottolineare che dispositivi basati su materiali organici sono già stati realizzati: si parla di OLED (Organic Light Emitting Diode) LED realizzati sfruttando le proprietà di elettroluminescenza di alcuni materiali organici, OFET (Organig Field Effect Transistor) transistor costruiti con semiconduttori organici, financo celle solari che sfruttano le buone proprietà ottiche di questi composti. Oggetto di analisi di questa tesi è lo studio delle proprietà di trasporto di alcuni cristalli organici, al fine di estrapolarne la mobilità intrinseca e verificare come essa cambi se sottoposti a radiazione x. I due cristalli su cui si è focalizzata questa trattazione sono il 1,5-Dinitronaphtalene e il 2,4-Dinitronaphtol; su di essi è stata eseguita una caratterizzazione ottica e una elettrica, in seguito interpretate con il modello SCLC (Space Charge Limited Current). I risultati ottenuti mostrano che c'è una differenza apprezzabile nella mobilità nei due casi con e senza irraggiamento con raggi x.

L'adulterio come strumento sociale: confronto tra Anna Karenina e Lady Chatterley

Lo scopo di questo lavoro è confrontare due opere, Anna Karenina di Lev Tolstoj e L’amante di Lady Chatterley di David Herbert Lawrence e dimostrare che essi non hanno in comune solo il tema dell’adulterio, ma anche e soprattutto l’averlo inteso come strumento di ribellione sociale. In Tolstoj troviamo l’adulterio censurato nel corso della narrazione, poiché esso viene condannato sia dalla società che dall’autore stesso, che aveva come intento dare una lezione morale. Lawrence invece esalta e descrive l’adulterio, poiché nel suo caso diventa lo strumento di scoperta dell’amore vero e di ritorno al primitivismo a dispetto della civiltà industrializzata. Quindi, pur appartenendo a due epoche diverse e a due società con differenti visioni circa matrimonio e famiglia, le due eroine sono similari per il coraggio che dimostrano nell’andare contro le rispettive società.

Distribuzioni temperate e loro applicazioni a problemi per operatori differenziali lineari con coefficienti costanti

In questa tesi tratteremo alcune applicazioni della teoria delle distribuzioni, specialmente di quelle temperate. Nei primi capitoli introdurremo i concetti fondamentali di questa teoria e cercheremo di fornire al lettore tutti gli strumenti necessari per affrontare l’argomento principale: la ricerca delle soluzioni fondamentali per un operatore lineare a coefficienti costanti e la risoluzione di problemi differenziali per essi. Infine applicheremo quanto studiato, all’operatore delle onde. Conclude la tesi un’appendice in cui verranno trattate le distribuzioni a simmetria radiale, utili per affrontare il problema di Cauchy per l’equazione delle onde.

Classical and quantum aspects of black hole dynamics

Il contenuto fisico della Relatività Generale è espresso dal Principio di Equivalenza, che sancisce l'equivalenza di geometria e gravitazione. La teoria predice l'esistenza dei buchi neri, i più semplici oggetti macroscopici esistenti in natura: essi sono infatti descritti da pochi parametri, le cui variazioni obbediscono a leggi analoghe a quelle della termodinamica. La termodinamica dei buchi neri è posta su basi solide dalla meccanica quantistica, mediante il fenomeno noto come radiazione di Hawking. Questi risultati gettano una luce su una possibile teoria quantistica della gravitazione, ma ad oggi una simile teoria è ancora lontana. In questa tesi ci proponiamo di studiare i buchi neri nei loro aspetti sia classici che quantistici. I primi due capitoli sono dedicati all'esposizione dei principali risultati raggiunti in ambito teorico: in particolare ci soffermeremo sui singularity theorems, le leggi della meccanica dei buchi neri e la radiazione di Hawking. Il terzo capitolo, che estende la discussione sulle singolarità, espone la teoria dei buchi neri non singolari, pensati come un modello effettivo di rimozione delle singolarità. Infine il quarto capitolo esplora le ulteriori conseguenze della meccanica quantistica sulla dinamica dei buchi neri, mediante l'uso della nozione di entropia di entanglement.

Qualita' istituzionale e capitale sociale: Un'analisi regionale

Il capitale sociale e la qualità istituzionale sono due fenomeni che, da circa venti anni, hanno assunto il ruolo di protagonisti all’interno delle scienze sociali. Anche se per molto tempo sono stati analizzati separatamente, già dalla loro definizione è possibile intuire come essi rappresentino due facce della stessa medaglia. Questo lavoro ha l’obiettivo di comprendere quale è le relazione che lega il capitale sociale e la qualità istituzionale all’interno delle regioni dell’Unione Europea. Nonostante buona parte della letteratura si sia maggiormente dedicata all’analisi dei due fenomeni a livello nazionale, in questo elaborato si ritiene che la dimensione territoriale regionale sia l’unità di misura più idonea per analizzarli entrambi. La prima parte del lavoro analizza il capitale sociale sia da un punto di vista definitorio che da un punto di vista più prettamente empirico, suddividendolo in diversi elementi. Il capitale sociale è un fenomeno estremamente multidimensionale, analizzarne solo una parte condurrebbe ad un’analisi parziale ed approssimativa. All’interno del testo vengono individuate cinque dimensioni, utilizzate successivamente per la creazione di un nuovo indice di capitale sociale regionale. Nella seconda parte si affronta il tema delle istituzioni e della qualità istituzionale. Dopo aver definito le istituzioni, si provvede ad effettuare una rassegna degli indici più comunemente utilizzati per misurarne la qualità, selezionando l’European Quality of Government Index del Quality of Government Institute di Göteborg come il più appropriato, sia per la sua definizione di governance che per l’unità di analisi prescelta. Nella terza parte, infine, in seguito ad un’analisi di quella parte di letteratura che ritiene i due fenomeni indissolubilmente legati ed utilizzando l’indice di capitale sociale regionale sviluppato nel primo capitolo, si propone una risposta, sicuramente parziale e non definitiva, alla domanda che da vent’anni anima questo interessante filone di ricerca: che relazione sussiste tra qualità istituzionale e capitale sociale?

L'internazionalizzazione e le specializzazioni commerciali delle regioni italiane nel settore agroalimentare

Il presente lavoro si compone di tre capitoli, tra loro autonomi e allo stesso tempo intrinsecamente collegati. Nel primo capitolo si è voluto offrire una panoramica dello scenario agroalimentare italiano e della sua rilevanza nel sistema economico nazionale. Per fare ciò si è partiti da una disamina del contesto economico mondiale per poi centrare il discorso sull’andamento congiunturale dell’agroalimentare nazionale, analizzato secondo i principali indicatori macroeconomici. Successivamente vengono presentati gli attori del sistema agroalimentare, rilevando per ciascuno di essi le proprie specificità e tendenze. L’ultima parte del primo capitolo è un focus specifico sul ruolo giocato dall’agroalimentare italiano nel commercio e nei mercati internazionali. Nel secondo capitolo si è approntata una mappatura territoriale e per comparti delle principali specializzazioni commerciali del settore agroalimentare delle regioni italiane. Tramite l'utilizzo di appositi indici di specializzazione si è analizzata la realtà agroalimentare delle regioni italiane, mettendone in evidenza la struttura competitiva e approssimandola tramite l’analisi dei vantaggi comparati di cui gode. Infine, nel terzo capitolo, si è ampliato il campo d'analisi tentando di misurare il livello di internazionalizzazione delle regioni italiane, non solo in ambito agroalimentare, ma considerando l'intero sistema territoriale regionale. Si è tentato di fare ciò tramite tre strumenti: l’analisi delle componenti principali (PCA o ACP), il Mazziotta-Pareto Index e il Wroclaw taxonomic method. I risultati ottenuti tramite le tre modalità di elaborazione hanno permesso di approfondire la conoscenza del livello di internazionalizzazione registrato dalle regioni italiane, mettendo in luce ulteriori filoni di ricerca della tematica osservata.

La fiscalità delle perdite dei gruppi transfrontalieri: tra regimi nazionali e libertà di stabilimento

Caratteristica comune ai regimi di consolidamento previsti dai diversi ordinamenti, è quella di consentire la compensazione tra utili e perdite di società residenti, e, di negare, o rendere particolarmente difficoltosa, la stessa compensazione, quando le perdite sono maturate da società non residenti. La non considerazione delle perdite comporta una tassazione al lordo del gruppo multinazionale, per mezzo della quale, non si colpisce il reddito effettivo dei soggetti che vi appartengono. L’effetto immediato è quello di disincentivare i gruppi a travalicare i confini nazionali. Ciò impedisce il funzionamento del Mercato unico, a scapito della libertà di stabilimento prevista dagli artt. 49-54 del TFUE. Le previsioni ivi contenute sono infatti dirette, oltre ad assicurare a società straniere il beneficio della disciplina dello Stato membro ospitante, a proibire altresì allo Stato di origine di ostacolare lo stabilimento in un altro Stato membro dei propri cittadini o delle società costituite conformemente alla propria legislazione. Gli Stati membri giustificano la discriminazione tra società residenti e non residenti alla luce della riserva di competenza tributaria ad essi riconosciuta dall’ordinamento europeo in materia delle imposte dirette, dunque, in base all’equilibrata ripartizione del potere impositivo. In assenza di qualsiasi riferimento normativo, va ascritto alla Corte di Giustizia il ruolo di interprete del diritto europeo. La Suprema Corte, con una serie di importanti pronunce, ha infatti sindacato la compatibilità con il diritto comunitario dei vari regimi interni che negano la compensazione transfrontaliera delle perdite. Nel verificare la compatibilità con il diritto comunitario di tali discipline, la Corte ha tentato di raggiungere un (difficile) equilibrio tra due interessi completamenti contrapposti: quello comunitario, riconducibile al rispetto della libertà di stabilimento, quello degli Stati membri, che rivendicano il diritto di esercitare il proprio potere impositivo.

Tecniche di fault tolerance in swarm robotics

Questa tesi presenta e discute le sfide per ottenere sistemi di swarm robotis affidabili e tolleranti ai guasti e quindi anche alcuni metodi per rilevare anomalie in essi, in modo tale che ipotetiche procedure per il recupero possano essere affrontate, viene sottolineata inoltre l’ importanza di un’ analisi qualitativa dei guasti.

Studio di semiconduttori mesoporosi

I semiconduttori porosi in passato erano considerati dannosi per l'industria microelettronica: solo negli ultimi decenni è stato scoperto che essi posseggono particolari proprietà che li differenziano fortemente dai rispettivi semiconduttori integri, pertanto questa categoria di materiali oggi rappresenta un nuovo settore di ricerca. In questo lavoro di tesi si discutono: la classificazione, la geometria e la morfologia delle strutture porose; la tecnica di "etching" elettrochimico impiegata per realizzare i pori nei semiconduttori; i modelli e i meccanismi di formazione dei pori; la tecnica di spettroscopia elettrochimica FFT-IS("Fast Fourier Transform Impedance Spectroscopy") utile nell'analisi in tempo reale della formazione dei pori; le possibili applicazioni di questi materiali.

Discovery di dispositivi embedded e raccolta di dati con bluetooth e bluetooth smart

L'obbiettivo di questa tesi è la produzione del prototipo di un sistema che sia in grado di ottenere dati da un insieme di sensori per poterli poi trasmettere all’utente, in modo che esso sia maggiormente cosciente del mondo che lo circonda. Affronteremo la sfida in uno scenario medico / di soccorso, dove un operatore si avvicinerà ad un gruppo di pazienti con l’intenzione di ottenere i parametri vitali di uno di essi. All'interno del documento saranno descritte le tecnologie sfruttate per la realizzazione del prototipo: Bluetooth e Bluetooth Smart, il sistema operativo Linux in esecuzione su un Raspberry Pi dotato di sensori, il sistema operativo Android in esecuzione su smartphone o tablet e iBeacon. Verranno poi analizzati i requisiti del sistema da realizzare. Infine verrà descritta l'implementazione utilizzata nel prototipo e analizzato il suo comportamento.

Un sistema informatico per la gestione di patologie oncologiche croniche

L'assistenza sanitaria in Italia e nel mondo è caratterizzata da bisogni elevati in continua crescita, ad essi si contrappone l'attuale crisi delle risorse economiche determinando per il Sistema una valutazione di scelte quali la riduzione o la rimodulazione dell'offerta sanitaria pubblica. L'idea di questo lavoro, nata all'interno dell'Istituto Scientifico Romagnolo per lo Studio e la Cura dei Tumori (IRST) IRCCS, è di approcciare questo problema in ottica di miglioramento delle performance anziché riduzione dei servizi, nella convinzione che vi siano importanti margini di perfezionamento. Per questi motivi si è valutata la necessità di sviluppare un metodo e un'applicazione software per l'identificazione dei percorsi diagnostici terapeutici assistenziali (PDTA), per la raccolta di dati dalle strutture coinvolte, per l'analisi dei costi e dei risultati, mirando ad una analisi di tipo costi - efficacia e di benchmarking in ottica di presa in carico dei bisogni di salute. La tesi descrive la fase di raccolta e analisi dei requisiti comprensiva della profilazione utenti e descrizione di alcuni aspetti dinamici salienti, la fase di progettazione concettuale (schema Entity/Relationship, glossario e volumi dei dati), la fase di progettazione logica e la prototipazione dell'interfaccia utente. Riporta inoltre una valutazione dei tempi di sviluppo realizzata tramite metodologia di calcolo dei punti per caso d'uso. L'applicazione progettata è oggetto di valutazione di fattibilità presso l'IRST, che ha utilizzato alcune delle metodologie descritte nella tesi per descrivere il percorso di patologia mammaria e presentarne i primi risultati all'interno di un progetto di ricerca in collaborazione con l'Agenzia Nazionale per i Servizi Sanitari Regionali (Agenas).

Meccanismi di produzione dell'energia in astrofisica

L’elaborato si propone di trattare i principali meccanismi di produzione dell’energia studiati in ambito astrofisico. L’ambiente di lavoro `e molto vasto e spazia dal “microscopico”, come le reazioni termonucleari, al “macroscopico”, come le contrazioni termodinamiche, le Supernovae, e i dischi di accrescimento. Non essendo possibile trattare tutti i meccanismi esistenti sono stati tralasciati i processi di conversione di energia, come ad esempio l’emissione di Sincrotrone, la Bremsstrahlung e l’effetto Compton Inverso, pur tenendo presente che, visti dall’esterno del sistema dove essi si verificano, tali processi possono essere considerati meccanismi che producono fotoni a spese dell’energia interna del sistema. Data la brevità del testo ci limiteremo ad affrontare solo i meccanismi relativi agli interni stellari, tralasciando per`o lo stadio finale di Supernovae. Una completa impostazione del problema richiederebbe la derivazione formale delle Equazioni fondamentali degli interni stellari che costituiscono l’insieme completo delle equazioni che governano la struttura interna delle stelle, il modo in cui l’energia viene trasportata dal core alla superficie, l’opacità e i tassi di produzione di energia. Si assume tale derivazione come già affrontata, riferendosi alle parti dei testi [5] e [6] in bibliografia che trattano questi argomenti.

Simulazioni Montecarlo per un telescopio di neutrini sottomarino

Per il telescopio di neutrini ANTARES, sul quale è basata questa tesi, il principale problema nella ricostruzione delle tracce dei muoni provenienti dal basso, i quali possono essere generati solo da neutrini provenienti dall’emisfero sud che interagiscono nei pressi del rivelatore, è rappresentato dai muoni atmosferici (in particolare dagli sciami muonici). La luce Cherenkov da essi prodotta può essere utilizzata per ricostruire erroneamente tracce dirette verso l’alto (upgoing). Lo scopo di questa tesi è la valutazione, tramite un metodo Montecarlo, della probabilità che i muoni atmosferici vengano ricostruiti come muoni diretti verso l’alto. L’esposizione è organizzata in quattro capitoli: nei primi due vengono descritti la fisica dell’astronomia a neutrini e i principi di funzionamento di un telescopio di neutrini, con particolare attenzione al telescopio ANTARES.Nel terzo capitolo è riportata la descrizione del software utilizzato per simulare lo sciame di muoni atmosferici e la conseguente risposta del rivelatore. Infine, nel quarto capitolo, sono presentati i grafici eseguiti con ROOT che riassumono ed evidenziano i risultati della simulazione.

Analisi chimica e mineralogica di sedimenti di fondo marino del Mar Tirreno sud-orientale

A partire dal 2010 la Commissione Europea ha compilato una lista di 20 materie prime ritenute “critiche” per importanza economica e rischio di approvvigionamento, per le quali è fondamentale la ricerca di possibili fonti alternative nel territorio europeo, poiché i maggiori produttori sono tutti paesi extra-europei. Dati questi presupposti, 20 campioni di fango marino, dragati nelle adiacenze di seamounts del Tirreno sud-orientale, sono stati analizzati per mezzo di XRF, al fine di trovare arricchimenti in elementi critici quali cromo, cobalto, gallio, niobio e alcuni elementi delle Terre Rare (lantanio, cerio, neodimio, samario, ittrio). I fanghi, talvolta con frazione sabbiosa più abbondante, sono stati dapprima divisi in base al colore in fanghi marroni e grigi e fanghi di colore bianco, rosso o arancio; presentano anche inclusi di diverso tipo, quali frammenti di conchiglie, noduli neri o bruno-arancio, croste bruno-nere o bruno-arancio. Dalle analisi chimiche è risultato che campioni più ricchi in CaO hanno un contenuto minore negli elementi ricercati, al contrario dei campioni ricchi in ossidi di Si, Ti, Al, Fe. Confrontando inoltre i campioni con i valori medi di composizione della crosta terrestre superiore, essi risultano più ricchi in REY e meno in Co, Cr, Ga, Nb, mentre sono sempre più arricchiti della composizione media dei sedimenti marini. Dalle analisi mineralogiche risulta che i fanghi contengono generalmente quarzo, calcite, feldspati in piccole quantità e fillosilicati. Infine, analisi XRD e SEM-EDS sui noduli neri hanno dimostrato che si tratta di todorokite, un ossido idrato di Mn, con tenori variabili di Na, K, Ca, Mg, dalla forma globosa con microstruttura interna fibroso-raggiata. Si ritiene quindi che fanghi ricchi in CaCO3, probabilmente bioderivato, non siano l’obiettivo più adatto per la ricerca di elementi critici, mentre potrebbero esserlo fanghi più ricchi in Si, Al, Fe, K, che hanno maggiori concentrazioni di tali elementi.